Sistema de temperatura com lâmpada incandescente e sensor: projeto de implementação em Arduino IDE e Python
DOI:
https://doi.org/10.5902/2965694X95903Palavras-chave:
Controle de temperatura, Controlador PI, Arduino, Identificação de sistemas, Modelo FOPDTResumo
Este trabalho apresenta o projeto e a implementação de um sistema de controle de temperatura utilizando uma lâmpada incandescente de 12 V utilizada como atuador térmico e um sensor LM35 para realimentação, conectados a um microcontrolador Arduino Uno. A planta térmica foi identificada por meio de um ensaio de resposta ao degrau, e os parâmetros de um modelo de primeira ordem com tempo morto ganho estático K, tempo morto θ e constante de tempo τ foram estimados pelo método da Curva de Reação de Ziegler–Nichols. Com base no modelo identificado, seis métodos de sintonia PI foram avaliados: CHR (com e sem sobressinal), Cohen–Coon, 3C, IAE e ITAE. Foram realizadas simulações comparativas, seguidas de validação experimental com os três métodos de melhor desempenho. Nas simulações, os métodos Cohen–Coon e 3C apresentaram respostas mais agressivas, com maior sobressinal e saturação do sinal de controle, enquanto as sintonias CHR e IAE exibiram comportamento mais estável. Na validação experimental, o método IAE apresentou o melhor compromisso entre rapidez, suavidade do sinal PWM e estabilidade, mostrando-se o mais adequado para operação contínua da planta didática.
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