Kit didáctico Ball and Beam

Neste trabalho é apresentado um kit didáctico ball and beam totalmente construído no Instituto Politécnico de Tomar, para aplicar nas aulas de Controlo da Instituição. Para cumprir esse objectivo construiu-se de raiz uma estrutura de suporte mecânico. Esta estrutura tem como finalidade apoiar a calha, que é constituída por tubo PVC apoiada num suporte de alumínio. Foi também criado um suporte para o motor DC com uma engrenagem que foi devidamente acoplado ao veio principal para que a calha se pudesse mexer verticalmente. Foram calculadas as relações das engrenagens para optimizar a mobilidade do processo bem como a posição ideal de cada uma das componentes. Por meio de um DAQ é possível capturar os sinais de todo o processo que são enviados por fios de alta impedância e potenciómetros multivoltas. É também através desse DAQ que são enviados para o circuito de drive do motor, para que este ajuste o PWM em função da posição da bola, ou que inverta a rotação de maneira a que vire para a esquerda ou apara a direita. Foi usado o Simulink® da Matlab com a toolbox de DAQ’s para controlar o processo e para numa fase prévia testar o modelo. O circuito é alimentado por apenas uma fonte de alimentação que alimenta a drive do motor, os fios resistivos e o potenciómetro. O DAQ é alimentado pelo interface externo USB do computador. Os modelos de controlo foram feitos de raiz e optimizados para o processo construído. Instituto Politécnico de Tomar