Análise e comparação entre a resposta teórica e a resposta de um software no posicionamento de um cilindro através de uma válvula proporcional

Abstract

Este trabalho aborda o estudo do grau de fidelidade de um pacote de simulação de sistemas automatizados (Automation Studio), em comparação com as previsões teóricas correspondentes, quando solicitado a simular o comportamento de um sistema de teste, composto de um servoposicionador hidráulico acoplado a uma carga. O modelo matemático do sistema de teste é desenvolvido com base em métodos clássicos da área de controle de sistemas lineares, e seu comportamento dinâmico é previsto tanto por meios analíticos como por simulação numérica, usando o pacote computacional Matlab-Simulink. Um modelo do mesmo sistema também é desenvolvido no pacote Automation Studio, e são descritos os procedimentos realizados na identificação dos parâmetros necessários à compatibilização dos dois modelos de simulação, de modo a assegurar similaridade entre as condições de teste dos mesmos. Após o desenvolvimento e compatibilização dos dois modelos, os mesmos são utilizados para simular o comportamento dinâmico do sistema de teste, e as respostas por eles fornecidas são comparadas. Uma vez que estas respostas apresentam incompatibilidades significativas, também é realizada uma investigação sobre as possíveis causas das diferenças detectadas.

This paper describes the study of the degree of fidelity of a simulation package for automated systems (Automation Studio), compared with the corresponding theoretical predictions, when requested to simulate the behavior of a test system, consisting of a hydraulic servopositioner coupled to a load. The mathematical model of the test system is developed based on classical methods of control area of linear systems, and its dynamic behavior is provided both through analytic and numerical simulation, using Matlab-Simulink software package. A model of the same system is also developed in the Automation Studio package, and it’s describes the procedures used to identify the necessary parameters to compatibilize the two simulation models, to ensure similarity between the test conditions. After the development and harmonization of the two models, these are used to simulate the dynamic behavior of the test system, and the responses provided by them are compared. Once these responses are significant incompatibilities, it is also carried out an investigation into the possible causes of the differences detected.