Dissertação de Mestrado

Projeto de um sistema de levitacao magnetica com dois graus de liberdade e dois modos de funcionamento. O sistema possui multiplas variaveis de controle e parametros variaveis. Sao apresentados inicialmente aspectos relevantes dos sistemas de levitacao magnetica pesquisados na bibliografia utilizada, sendo descritos, a seguir, os estudos realizados no levantamento do modelo matematico do sistema idealizado. Esta descricao e feita, seguindo dois procedimentos diferentes: atraves de calculos utilizando equacoes de densidade de fluxo magnetico e atraves da analise das derivadas das mutuas indutancias do circuito. A seguir, sao apresentados os sistemas eletronicos de medicao das variaveis de controle desenvolvidos, sendo compostos por um circuito que gera uma tensao proporcional a altura de levitacao, correspondente a uma capacitancia e o circuito sensor de posicao angular da bobina-veiculo sobre as bobinas do trilho. Tambem sao apresentados os circuitos eletronicos do sistema de interfaceamento do computador com as bobinas do trilho e do sistema completo de controle eletronico das variaveis do sistema. Finalmente sao apresentadas as equacoes da dinamica do sistema principal, atraves das quais sera desenvolvido o controle. Estas sao apresentadas e discutidas tendo em vista uma abordagem direcionada para que a estrategia de controle mais adequada venha a ser implementada.

The purpose of this work is to present the study of a magnetic levitation system with two degrees of freedom. The system have parameters variable and it has multiple inputs and outputs. Initially, researched aspects relevant to the magnetic levitation system are presented. Later, the studies performed on the compilation of the mathematical model idealized are described. This description is done following two different procedures analysis of the Maxwell equations of flux density applied in the structure and analysis of the derivatives of the mutual inductances of the circuit. Next, the development of the control variables measurement system of the air gap and the angular position, as well as the computer interface systems to the control variables are introduced. The final part of this work presents the equations of the main system, through witch the control will be developed. Having in mind a structure directed in such a way that the more adequate control strategy will be implemented. Results obtained to this moment in the simulations performed with Matlab software are presented, and possible methods that cold eventually be adopted during the development of the project are discussed.