Elaboração de
Relatórios
Obtenção de modelo
experimental para motor
cc
Laboratório de Sistemas de Controle
Glaucia M. Bressan
Capa
 Unidade em que estuda
 Título do relatório
 Identificação dos autores
 Turma e data
 Disciplina e professora
Sumário
Relacionar títulos das seções para fácil acesso
 Numerar seções e subseções
 Numerar páginas do texto
 Figuras e tabelas devem ser citadas no texto e
numeradas
 Gráficos com fundo branco
 Apêndice segue outra numeração diferente da
numeração das seções
 Bibliografia deve ser adicionada no final em
seção sem numeração
Resumo
Apresentar o conteúdo do relatório em um só parágrafo
sem numeração
 O que o relatório apresenta
 Técnicas utilizadas
 Exemplo
Este relatório apresenta os resultados obtidos para os
parâmetros de um motor cc a partir da resposta a um degrau de
tensão aplicado na armadura. Os diversos ensaios realizados
para obter a resposta ao degrau, o ganho do amplificador de
potência, o ganho do tacogerador são descritos. O modelo para
o motor cc encontrado bem como os gráficos para comparação
das resposta do modelo com a resposta experimental são
apresentadas.
1. Introdução
Apresentar o conteúdo e organização do relatório
 Contextualizar o tema tratado introduzindo os
motores de cc, suas equações e o diagrama de
bloco (entrada Va e saída w)
 Relacionar os equipamentos e ferramentas
utilizadas: multímetro digital, motor cc,
osciloscópio digital, programas Origin,Matlab e
Labview
1. Introdução (Cont.)
Apresentar equações e diagrama de blocos do motor cc,
p. exemplo:
d
va (t )  Ra ia (t )  La ia (t )  K e (t ) (1)
dt
Te (t )  K t ia (t )
(2)
d
Tl (t )  J  (t )  B (t )  F
dt
(3)
Figura 1: Representação do modelo linear completo para o motor CC.
2. Ensaios
Obtenção de parâmetros do conjunto
motor/tacogerador
Descrever os ensaios realizados
 2.1 Determinação de Ktg

Descrever o
procedimento utilizado
com um encoder óptico
de 1024 linhas

vtg(t) = ktg* ω(t)
Indicar tabela, gráfico e
valor obtido

Figura 2: w versus Vtg para obter
Ktg.
2. Ensaios (Cont.)
 2.2 Obtenção do modelo do
motor CC
150
w (rad/s)
Descrever o ensaio ao degrau realizado
50
0
Obtenção da resposta de
corrente para visualizar a
sua forma
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1 0.12
Tempo (s)
0.14
0.16
0.18
0.2
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1 0.12
Tempo (s)
0.14
0.16
0.18
0.2
4
3
2
1
0

0
5
Ia (A)
Obtenção via Labview de
pontos da resposta w(t) do
repouso ao regime para
determinar a função de
transferência do motor
100
Figura 3: Respostas ao degrau
de velocidade (acima) e
corrente (abaixo).
2.3 Simulações das respostas
Apresentar as respostas de velocidade a uma entrada degrau
 Apresentar o diagrama, as respostas de
velocidade e as funções de transferência: 1a. e
2a. ordem
 Apresentar os polos do motor cc
Km
9,7869
G1 ( s) 
0,015128s  1
w
(s+p1)(s+p2)
Step
To Workspace3
segunda ordem
Sine Wave
9,7724
G2 ( s) 
(0,014235s  1)(0,0017381s  1)
Km
(s+p1)
primeira ordem
Random
Number
Figura 5: Diagrama de simulação
para os dois modelos.
tempo
Clock
To Workspace1
2.3 Simulações (Cont.)
 Representação espaço de
estado (2a. ordem)
0,0001  0
 0
x  104  
x   VA

 4,0417  0,0646 1
 Resposta de velocidade
 Experimental versus
resposta do modelo
obtido
Figura 6: Respostas de
velocidade comparadas.
2. Ensaios (Cont.)
 2.4 Obtenção do ganho amplificador de potência
 Indicar duty cicle:
Ton
V
T
V
 m
u
Vm 
(4 )
Ka
(5 )
Indicar diagrama
do amplificador de
potencia

Figura 4: Amplificador chopper PWM.
3. Conclusões
 Comentar sobre os experimentos
realizados
 Discutir os resultados via função de
transferência ou via resposta no tempo
Apêndice
 Suportes explicativos e ilustrativos para consulta
colocados antes das referencias bibliográficas




Informações não essenciais para compreensão dos
experimentos, mas, complementares
Procedimentos
Deduções teóricas
Rotinas do Matlab
Apendice A
Dados ensaio tensão
% Preparação dos dados do ensaio de tensao do motor
ELETROCRAFT
close all;clear all
load matheusME.dat
% tempo de amostragem(delta t): 1/3000
t=(0:1/3000:(0.2-1/3000));
% vetor corrente em Amperes
i= matheusME(:,1)*3*2;
% vetor velocidade em rad/s
ktg = 0.153;
vtg=matheusME(:,2)*2*(19.58/9.1);
w = vtg/ktg;
figure (1)
subplot(3,1,1), plot(t,w)
xlabel('Tempo(s)'); ylabel('w[rad/s]')
subplot(3,1,3), plot(t,i); xlabel('Tempo(s)'); ylabel('I[A]')
subplot(3,1,2), plot(t,vtg); xlabel('Tempo(s)');ylabel('Vtg[V]')
t=t'; x=[t w]
save dados.dat -ascii x
Apendice B
Uso da interface ident
clear all;close all;clc;
load dados.dat; t = dados(:,1); % tempo (s)
w = dados(:,2); % velocidade angular (rad/s)
Ts = 1/3000 ; %taxa de amostragem
%defining object: motor
motor = iddata; motor.Tstart = 0;
motor.Ts = Ts; motor.InputData = 12*ones(size(t));
motor.OutputData = w;
% chamar a interface gráfica
ident
% importar dados via objeto definido acima como 'motor'
% escolher modelo de processos e executar o comando 'Estimate'
% salvar a seção: motorid.sid
% pode-se chamar a interface gráfica a partir de uma seção salva
% aqui chamada 'motorid.sid' da seguinte forma:
ident('motorid.sid')
Apendice C
Análise do ruído
















Pode-se estimar o ruído da saída do tacogerador a partir de uma análise espectral
do sinal medido. Selecionar um intervalo da saída após o transitório, seja t em
[0.2s 0.4s], e calcular o valor médio do sinal no intervalo usando:
novosinal=sinal-mean(sinal);
e obter a transformada de Fourier discreta do sinal subtraído da média usando
L = size(t,1); NFFT = 2^nextpow2(L);
%NFFT dá o número de pontos a ser usado para calcular a transformada de
Fourier discreta (fft) e nextpow2 dá a menor potencia de 2 que é maior ou igual a
L usada para determinar o numero de pontos para calcular a DFT ;
y = fft(novosinal,NFFT);
%O espectro de potência é dado por
Pyy=y*conj(y)/NFFT;
%Para plotar o espectro de potência do novosinal, obter o vetor de freqüências
f = 1/ts*(0:NFFT/2-1)/NFFT;\% em que ts é o período de amostragem
e usar o comando
plot(f(1:NFFT/2),Pyy(1:NFFT/2)
,Pyy(1:NFFT/2)),'r-','LineWidth',2)
%No espectro, obter a freqüência fundamental. Este sinal senoidal juntamente
com um sinal aleatório é o ruído a ser adicionado na saída do tacogerador:
[m i]=max(Pyy);
sinalruido=sin(2*pi*f(i))+sqrt(var(novosinal))*randn(L,1);
Referências bibliográficas
 Relacionar no final do relatório as publicações
consultadas para elaboração do relatório
 Devem ser citadas no texto
 Sobrenome, iniciais do nome, título, volume,
editora, local, ano
 Exemplo:
[1] Ogata, K., “Modern Control Engeneering,” Prentice-Hall
International, Inc. 2a. Edição, Englewood Cliffs, N.J.,
1990.
Elaboração de Relatórios
Sistema de suspensão
magnética
Resumo
Apresentação do relatório
 O que o relatório apresenta
 Técnicas de medida
Este relatório tem por objetivo estudar o sistema de
suspensão magnética caracterizando seus
componentes. Os experimentos visam determinar
características como ponto de equilíbrio do sistema,
ganho do sensor de posição, resistência e indutância
da bobina. Estes parâmetros compõem os modelos
utilizados na análise do sistema e são indispensáveis
para implementação de um sistema de controle
eficiente.
1. Introdução
Introduzir o conteúdo e organização do relatório
 Contextualizar o assunto, em visão geral
 Introduzir as equações do sistema de
suspensão
 Equipamentos e componentes
 Bobina, sensor óptico e emissor, sensores
de posição e de corrente, computador e
programas utilizados
2. Identificação dos parâmetros
Descrever os ensaios realizados
 2.1 Resistência da bobina usando um
Ohmímetro
Figura 1: Ohmímetro.
 Exibir o valor obtido e tabela
2.2. Ganho do sensor de posição
Exibir resultado em função da posição da esfera
B
Linear Fit of Data1_B
2,5
V (Volts)
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0060
0,0062
0,0064
0,0066
0,0068
0,0070
0,0072
d (mm)
Figura 2: Curva característica do sensor de posição linearizada em
torno do ponto de equilíbrio.
2.3 Indutância da bobina La
Indicar circuito utilizado para a determinação da indutância
Figura 3: Circuito utilizado para a determinação
La

(1)
R ext  Rbobina
da indutância da bobina.
Conhecendo t, Rext e Rbobina, determinar La e Vext/Rext
2.4. Determinação de a, Lo, k1, k2
Descrever procedimentos e equacionamentos
utilizados e exibir tabelas, p. exemplo, as
constantes a e L0 são obtidas a partir de:
ieq' 'zeq'ieq'Zeq' '
ieq'ieq' '
zo
2am g(1  ) 2
a
Lo 
2
io
a
(2)
(3)
2.5. Função de transferência em malha
aberta
Exibir o diagramam função de transferência e os
pólos
Figura 4: Diagrama de simulação do sistema de suspensão
magnética em malha aberta.
3. Conclusão
Discutir os resultados obtidos e tecer
comentários sobre os experimentos
Apêndice A
Apresentar detalhes dos programas usados
 Subrotina do Matlab - Obtenção da função
de transferência do sistema linearizado e
de seus pólos