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Title: Controle de temperatura com placas Peltier utilizando o método de linearização por realimentação
Authors: Bier, Luiz Guilherme Motta
Keywords: Linearização por realimentação; método on/off; refrigeração; placas Peltier.;Feedback linearization; on/off method; cooling; Peltier plates
Issue Date: 28-Jun-2019
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: BIER, Luiz Guilherme Motta. Controle de temperatura com placas Peltier utilizando o método de linearização por realimentação. 2019. 48f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: Nas últimas décadas a indústria vem utilizando métodos de controle de processos cada vez mais sofisticados e precisos. Todavia, ainda é possível encontrar métodos tradicionais em diversas instalações industriais. No passado, a utilização de métodos de controles não-lineares demandava equipamentos de alto custo. Entretanto, avanços tecnológicos possibilitaram a criação de dispositivos de simples utilização e baixo custo, tal como o Arduino, que conseguem controlar sistemas não-lineares de forma satisfatória. Este trabalho propõe uma implementação do método de controle de linearização por realimentação em uma aplicação de refrigeração para testar a sua viabilidade de utilização na indústria. Foram utilizadas placas Peltier para refrigerar de maneira controlada uma placa de alumínio. A refrigeração também foi feita com um método de controle linear tradicional, o on/off. O objetivo é comparar os dois métodos, identificando as vantagens e desvantagens de cada um. Foi utilizado um controlador do tipo Arduino para a realização dos experimentos, em conjunto com outros componentes eletrônicos, tais como fontes elétricas, resistores e capacitores. Através da teoria de transmissão de calor e de testes realizados na bancada, foram estabelecidas as equações que controlam o sistema, e estas foram inseridas na programação do conjunto. Foram então realizados experimentos utilizando os métodos de linearização por realimentação e on/off, e com os dados obtidos, elaborou-se gráficos que serviram para comparação entre os dois métodos. O método de linearização por realimentação mostrou-se mais estável, preciso e vantajoso no que tange o gerenciamento de energia do sistema. Concluiu-se então que esse método é uma alternativa viável para ser aplicado na indústria, pois sua implementação não é complexa e seu desempenho é superior aos métodos tradicionais de controle.
Abstract: Over the last decades the industry has been using process control methods increasingly sophisticated and precise. However, is still possible to find traditional methods at many industrial facilities. At the past, the utilization of non-linear control methods required high cost equipment. Nonetheless, technological advancements made the creation of simple and low-cost devices possible, such as Arduino, which are capable of control non-linear systems satisfactorily. This paper proposes an implementation of the feedback linearization in a cooling application to test its viability for utilization at the industry. Peltier Plates were used to control the cooling process of a aluminum plate. The cooling process was also made using a traditional control method, the on/off. The objective is to compare the two methods, identifying the advantages and disadvantages of each one. An Arduino controller was used to do the experiments, associated with other electronic components, such as an electric source, resistors and capacitors. Through de heat transfer theory and tests made at the test bench, the system control equations were defined, and they were inserted at the system programming. Then the experimentation using the feedback linearization and on/off methods were made, and with the data collected, graphs were elaborated to compare the two methods. The feedback linearization method showed more stability, precise and advantageous at the system power management topic. It is concluded then that this method is a viable option to be applied at the industry, since its implementation it is not complex and its performance is higher than the traditional control methods.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/9196
Other Identifiers: 20180095680
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