Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação

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Construção de um braço robótico utilizando impressora 3d para aplicação como prótese de membro superior
(2025) Silva, Danielly Almeida da; Oliveira, Diogo Ramalho de
O presente trabalho desenvolveu um braço robótico utilizando impressão 3D e componentes eletrônicos de baixo custo, com foco em automação e controle de movimentos. O objetivo é reproduzir o protótipo de uma prótese de um membro superior com base no InMoov Robot, tal objetivo foi alcançado ao finalizar a construção do protótipo. A metodologia envolve a impressão das peças estruturais, integração do arduino e servomotor, programação dos movimentos e testes práticos para avaliação de funcionamento. Os resultados demonstram que o protótipo reproduz movimentos básicos, atendendo aos requisitos funcionais estabelecidos. O trabalho evidencia a viabilidade do uso de tecnologias acessíveis para aplicações em dispositivos assistivos.
Projeto de controle para um sistema ball balancer de baixo custo e desenvolvimento de um sistema scada
(2026) Bassaga, Leonardo Caetano de Sousa; Oliveira, Diogo Ramalho de
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle para um protótipo ball balancer de baixo custo, aliado à implementação de um sistema supervisório em ambiente SCADA. O projeto foi motivado pela necessidade de disponibilizar, em ambiente acadêmico, uma alternativa acessível aos sistemas comerciais de alto custo utilizados no ensino e na pesquisa em engenharia de controle e automação. O sistema físico foi construído com componentes de fácil aquisição, como servomotores, uma tela resistiva para medição da posição da esfera, uma placa Arduino Uno e peças impressas em 3D. Para o controle do sistema, foram adotadas duas abordagens complementares. A primeira utilizou técnicas baseadas em Desigualdades Matriciais Lineares (LMIs), aplicadas ao modelo matemático do sistema para o projeto de um controlador com realimentação de estados, garantindo estabilidade segundo critérios de taxa de decaimento, raio e ângulo dos polos. A segunda abordagem consistiu na implementação de um controlador PID embarcado no Arduino, com possibilidade de ajuste em tempo real por meio de uma interface gráfica. A interface supervisória foi desenvolvida no software Elipse E3, permitindo monitoramento dos sinais do sistema, alteração de parâmetros do controlador e seleção de diferentes tipos de referência, como sinais degrau, quadrado, senoide e círculo. Foram realizadas simulações e testes práticos para avaliar o desempenho do sistema em diferentes configurações de restrições das LMIs, analisando a resposta da posição da esfera, a tensão aplicada aos atuadores e o tempo de acomodação. Os resultados mostraram que a aplicação das técnicas de LMI permitiu melhorar a estabilidade e reduzir a oscilação do sistema, ao mesmo tempo em que a integração com o supervisório proporcionou uma experiência interativa e didática. Conclui-se que o projeto atendeu aos objetivos propostos, oferecendo uma solução funcional, de baixo custo e com grande potencial para uso em atividades de ensino e pesquisa. Como trabalhos futuros, sugere-se a ampliação do controle para os seis graus de liberdade do sistema e a implementação de novas técnicas de controle avançado.
Projeto de observador de estado e controle robusto para sistemas dinâmicos com variáveis de estado parcialmente disponíveis
(2026) Santos, Lucas Padilha dos; Oliveira, Diogo Ramalho de; Mainardi Júnior, Edson Italo; Oliveira, Lucas Rangel de
Este trabalho aborda o problema do controle de sistemas dinâmicos cujas variáveis de estado não podem ser totalmente medidas, situação comum em aplicações práticas devido às limitações físicas, econômicas ou de segurança. Para contornar essa dificuldade, são utilizados observadores de estado capazes de estimar as variáveis não acessíveis a partir das medições de saída e de um modelo matemático do sistema. Nesse contexto, o trabalho propõe o uso de Desigualdades Matriciais Lineares (do inglês, Linear Matrix Inequalities - LMIs) como ferramenta para o projeto de observadores e controladores robustos. A metodologia é aplicada a um sistema de suspensão ativa, combinando observadores de estado, controle 𝐻∞ e critérios de D-estabilidade. Resultados de simulação e implementação em um sistema de suspensão ativa de bancada demonstram a capacidade do método de estimar estados não medidos e garantir estabilidade e desempenho mesmo na presença de perturbações.

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