IMPLEMENTAÇÃO DE UM HELICÓPTERO COMO PLATAFORMA DIDÁTICA PARA ESTUDO DE CONTROLE PID BASEADO EM HARDWARE
Palabras clave:
metodologia de aprendizagem ativa , aprendizagem com recursos didáticos, hardware de controle , processamento de sinais, práticas em engenhariaResumen
Os controladores automáticos industriais do tipo Proporcional-Integral-Derivativo (PID) são reconhecidamente uma estratégia eficaz para resolver problemas de controle em aplicações a sistemas dinâmicos complexos e a plantas industriais, especialmente quando há dificuldades no levantamento de modelos matemáticos precisos. Dada sua relevância no setor industrial, é crucial que os alunos de engenharia compreendam os fundamentos desses controladores na prática. No entanto, identifica-se uma carência de protótipos didáticos que explorem sistemas aéreos como plataforma para o ensino prático de controle. Para suprir essa necessidade, este estudo propõe o desenvolvimento de um módulo didático de um helicóptero de um grau de liberdade (1-DOF) com controle de voo utilizando PID baseado em hardware. O sistema dinâmico consiste em um motor brushless acoplado a uma hélice, que se move ao longo do eixo vertical. O desafio reside na realização física da malha de controle analógica, abrangendo o processamento de sinais provenientes de sensores, controladores e atuadores, a fim de posicionar a plataforma móvel em uma altura desejada. A estrutura eletrônica proposta oferece flexibilidade na implementação, pois permite diferentes combinações das ações de controle. Além disso, este trabalho incorpora uma perspectiva pedagógica ao propor uma metodologia de aprendizagem ativa de ensino, que permite aos alunos explorarem e compreenderem de forma prática os princípios fundamentais de sistemas de controle, enriquecendo a experiência educativa de forma contextualizada.
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