Estabilidade do controlador

Como o controlador é instável em movimentos repentinos, o movimento da sonda também será nessas situações. Contudo, esta situação não é problemática para o normal funcionamento da sonda por exemplo, possíveis avarias da sonda causada por estes movimentos, uma vez que esta está protegida com fins de curso mecânicos.

5.5.3. Estabilidade do controlador

A resposta dos movimentos é constante e linear de acordo com os parâmetros de resposta do controlador. Com movimentos rápidos o robô torna-se instável, para poder acompanhar com a máxima velocidade o movimento.

O controlador pode ficar tão instável podendo tornar os movimentos descoordenados em relação aos movimentos pretendidos para controlo do robô. O movimento em simultâneo nos dois eixos a corrente varia de 0.5 A até 2 A de pico.

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CAPÍTULO 6

DISCUSSÃO

Os resultados obtidos durante a validação do projeto foram relevantes para a validação do projeto de forma a prever trabalhos futuros. Os resultados alcançados em cada calibração demostram que a sonda pode ser controlada de forma precisa.

Para alcançar o melhor comportamento do robô, foi necessário estabelecer parâmetros diferentes no controlador para as diferentes regiões e regimes de funcionamento do mesmo. Esta necessidade deve-se ao facto dos eixos apresentarem valores de atrito diferente ao longo do seu curso e porque se verifica um aumento da força que é necessária aplicar pelo robô quando a cabeça da sonda aumenta a sua flexão, um aumento que não é linear e depende do movimento individual ou simultâneo dos eixos. Uma diminuição do atrito passará por uma escolha de novos materiais e lubrificantes sintéticos, quer permitirão manter as superfícies mais lubrificadas e temperaturas mais baixas.

Os resultados obtidos na calibração em vazio foram importantes para uma avaliação preliminar do controlador. Os erros mais elevados foram encontrados nos limites de funcionamento do robô. Quanto maior for a diferença de ângulos menor vai ser o erro na deslocação do eixo. Se a diferença do movimento for menor, os parâmetros do controlador têm que ser mais elevados para o robô vencer o atrito

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inicial. Quando o controlador não está bem calibrado o movimento fica instável, fazendo com que o robô esteja sempre a corrigir a sua posição, levando a movimentos descontrolados que podem danificar os atuadores do robô.

Os testes que foram realizados com a sonda inserida proporcionaram uma visão global de todos os tipos de comportamentos e movimentos que a sonda pode realizar. Nos movimentos de baixa amplitude e que partiam do ângulo anterior, o controlador apresentou uma resposta mais lenta, e um erro mínimo admissível de 2 graus. Já nos movimentos de maior amplitude o controlador apresenta uma resposta mais rápida. A força provocada pela sonda é diferente em cada incremento do movimento o que leva a respostas com diferentes amplitudes. A implementação de um controlador PI com resposta rápida e mais específico iria resultar para um gama de valores de funcionamento, contudo tornaria o robô menos eficiente para as demais gamas de funcionamento.

Para avaliação da performance do robô no controlo automático do campo de visão da sonda, e com o objetivo de alcançar a melhor performance do robô, foi necessário implementar uma atualização dinâmica de parâmetros do PI baseada no estudo da posição atual dos eixos e na posição de destino. Contudo, verificou-se que nem sempre o microcontrolador conseguia dar resposta aos requisitos processamento necessários, tornando-se o robô nestes casos instável.

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CAPÍTULO 7

CONCLUSÃO

Com o decorrer do desenvolvimento do projeto foi deparado com áreas muito distintas, para a resolução de inúmeros problemas que foram surgindo. O que levou a uma constante pesquisa de novos conceitos para poder dar a melhor solução a todos os problemas do projeto.

O desenvolvimento do robô foi fundamental para a minha aprendizagem de áreas distintas, permitindo assim abranger um vasto leque de matérias abordadas durante o mestrado, e solidificar novos conhecimentos.

Os objetivos alcançados do projeto foram o controlo dos eixos X-Y, como o controlo dos botões laterais, a comunicação com o PC e uma aplicação para controlo automático do campo de visão sonda.

A realização dos testes de laboratório permitiu uma pré-avaliação do comportamento do robô na operação de controlo da sonda. Estes que revelaram que o caminho adotado para o controlo da sonda é valido, contudo, será necessário melhorar a capacidade de processamento do controlador e otimizar os parâmetros do mesmo. Tarefas que deverão ser desenvolvidas no futuro.

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Os resultados alcançados são promissores, pelo que se espera que sistema proposto venha ser capaz de reduzir o tempo de intervenção, aumentando a qualidade da intervenção e minimizando possíveis erros.

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