Análise computacional do controle de velocidade de um motor CC de ímã permanente acionado por chopper

Resumo

O objetivo deste trabalho é apresentar uma análise computacional aprofundada do controle de velocidade de um motor de corrente contínua (CC) de ímã permanente acionado por um chopper de quatro quadrantes, voltado para aplicações industriais de alto desempenho. Nesse sentido, o artigo descreve minuciosamente a modelagem matemática da planta, destacando as características de resposta transitória e a dinâmica do motor sob diferentes condições de operação. O projeto do sistema de controle em cascata é detalhado, abordando as restrições físicas do conversor de potência. Além disso, é apresentada a metodologia de sintonia dos controladores PI (Proporcional Integral) para as malhas de corrente e de velocidade, utilizando a técnica de cancelamento de polos e zeros para garantir o total desacoplamento e estabilidade do sistema. Estratégias adicionais, como o controle antecipativo para compensação da força contra-eletromotriz e a malha anti-windup para prevenção de saturação integral, foram implementadas. Os resultados computacionais obtidos validam a robustez do sistema, que apresentou rastreamento de referência sem sobressinal e extrema eficiência na rejeição de perturbações mecânicas.