http://repositorio.ifpb.edu.br:80/jspui/handle/177683/2829 2025-12-18T15:14:42Z http://repositorio.ifpb.edu.br:80/jspui/handle/177683/4823 Title: Projeto de bancada com aquisição de dados e supervisório para powertrain e freios de um veículo tipo Baja Authors: Silva, Felipe Carvalho da; Borges, Geovani Santos Abstract: O programa Baja SAE Brasil constitui-se em uma competição acadêmica que desafia equipes de engenharia a projetar e construir veículos off-road monopostos, promovendo a integração de conhecimentos multidisciplinares e o desenvolvimento de soluções inovadoras para desafios práticos de engenharia. Nesse contexto, os sistemas de transmissão e de freios assumem papel central, pois influenciam diretamente a segurança, a confiabilidade e o desempenho do protótipo em provas dinâmicas. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma bancada experimental destinada à aquisição de dados, análise e supervisão de parâmetros relacionados ao powertrain e ao sistema de freios de um veículo Baja SAE. A metodologia empregada compreendeu a modelagem da estrutura da bancada em software CAD, a realização de análises mecânicas para avaliação de resistência, deformação e rigidez frente às cargas impostas, bem como o projeto de um sistema elétrico integrado, contemplando a alimentação, o sensoriamento e o controle dos atuadores. Foram implementadas rotinas de medição de variáveis como torque de frenagem, velocidade de rotação e temperatura, além de estratégias de isolamento e proteção elétrica. Para o monitoramento em tempo real, desenvolveu-se um sistema supervisório baseado na plataforma Node-RED, utilizando o protocolo MQTT para comunicação entre a unidade de controle microcontrolada e a interface gráfica, o que garante confiabilidade na transmissão de dados e baixo tempo de resposta. Os resultados obtidos demonstraram que a bancada é capaz de reproduzir condições de operação semelhantes às enfrentadas nas provas da competição, fornecendo dados consistentes para validação de modelos, dimensionamento de componentes e análise de desempenho. Conclui-se que a integração entre modelagem estrutural, instrumentação elétrica e supervisão computacional resultou em uma ferramenta robusta para experimentação, validação e otimização de sistemas aplicados ao Baja SAE. 2025-10-02T00:00:00Z http://repositorio.ifpb.edu.br:80/jspui/handle/177683/4796 Title: Automação industrial em ambiente virtual: estudo de caso do controle de nível de um tanque Authors: Lima Neto, Albertino Ferreira de Abstract: Este Trabalho de Conclusão de Curso tem como objetivo desenvolver um sistema de automação industrial em ambiente virtual voltado para o controle de nível de um tanque. Para isso, foram utilizados três softwares principais: FACTORY IO para a simulação da planta industrial, CODESYS para a implementação do controlador PID em um CLP virtual e Elipse E3 como plataforma de supervisão e interface homem-máquina (IHM). A metodologia adotada compreendeu a modelagem matemática da planta com base em dados extraídos da simulação, permitindo a obtenção de uma função de transferência de primeira ordem com atraso. Com base nesse modelo, foi aplicada a metodologia de Ziegler-Nichols para a sintonização dos parâmetros do controlador PID. A lógica de controle foi implementada em linguagem Ladder no CODESYS e integrada à cena 12 simulada do FACTORY IO por meio do protocolo OPC UA. O Elipse E3 foi utilizado para monitoramento em tempo real, registro de dados em banco de dados e geração de relatórios exportáveis ao Excel. Os testes realizados incluíram variações de setpoint (48, 109 e 158 litros), cujos resultados mostraram um bom desempenho do sistema quanto à estabilidade, tempo de acomodação, tempo de subida e overshoot. Foi possível observar que o overshoot diminui à medida que o setpoint aumenta, ao passo que o tempo de acomodação cresce, sugerindo uma dinâmica mais lenta para valores altos de referência. Os resultados indicam que a abordagem utilizada é eficaz para validar o desempenho de controladores PID em ambiente simulado, permitindo análise segura e econômica antes e uma eventual aplicação em planta física. Conclui-se que o sistema de controle projetado apresentou um comportamento estável e coerente com as expectativas teóricas, demonstrando a viabilidade da utilização de simulações integradas para o desenvolvimento e teste de sistemas de automação industrial. 2025-08-18T00:00:00Z http://repositorio.ifpb.edu.br:80/jspui/handle/177683/4732 Title: Desenvolvimento de sistemas de monitoramento dinâmico para veículos off-road Authors: Silva, Arthur do Nascimento Abstract: O monitoramento de alta frequência em suspensões de veículos de competição off-road exige sistemas de aquisição e transmissão de dados robustos e confiáveis. Este artigo apresenta o desenvolvimento e a validação de um sistema de aquisição de dados projetado para essa finalidade, com foco na análise comparativa do desempenho das tecnologias de telemetria Wi-Fi e LoRa. A arquitetura proposta é baseada em um microcontrolador que processa sinais de uma Unidade de Medição Inercial (IMU) e extensômetros (strain gauges). A metodologia de validação foi conduzida em ambiente de bancada, onde a capacidade do sistema em capturar sinais de alta frequência foi verificada por meio de estímulos mecânicos controlados. Adicionalmente, o desempenho dos protocolos de comunicação foi quantificado por meio de testes que mediram a latência, a taxa de transferência e a perda de pacotes em diferentes distâncias e na presença de obstáculos. Os resultados demonstram a eficácia do hardware em amostrar os dados com precisão e fornecem uma comparação direta do desempenho entre Wi-Fi e LoRa, indicando o potencial e as limitações de cada tecnologia. O trabalho conclui apresentando uma solução de hardware validada e pronta para futura implementação veicular, além de oferecer subsídios técnicos para a escolha do protocolo de telemetria mais adequado. 2025-08-29T00:00:00Z http://repositorio.ifpb.edu.br:80/jspui/handle/177683/4729 Title: Sistema de controle de velocidade para motor CC com supervisórios local via MQTT remoto em nuvem: análise de métodos de sintonia Authors: Lira, Carlos Henrique Sibaldo Torres de; Lira, João Paulo Sibaldo Torres de Abstract: Este trabalho tem como objetivo comparar o desempenho de diferentes métodos de sintonia de controladores PID aplicados ao controle de velocidade de um motor de corrente contínua (CC). Para viabilizar essa análise, foi desenvolvido um sistema de controle digital implementado na plataforma ESP32 e integrado a duas interfaces de supervisão: uma local, construída com Node-RED e broker MQTT, e outra remota, desenvolvida por meio da plataforma Firebase Studio e hospedada na Vercel. O modelo matemático da planta (motor) foi identificado experimentalmente a partir da resposta ao degrau, permitindo sua representação como um sistema de primeira ordem com atraso. A partir dessa modelagem, aplicaram-se os métodos de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon e Controle por Modelo Interno (IMC), cujos parâmetros foram inicialmente testados em simulações no ambiente Scilab/Xcos e, em seguida, validados em experimentos práticos. A análise considerou indicadores de desempenho como tempo de subida, tempo de acomodação e sobressinal, possibilitando avaliar de forma comparativa a eficácia de cada técnica de sintonia. Os resultados evidenciaram diferenças significativas no comportamento do sistema conforme o método adotado, destacando as vantagens e limitações de cada abordagem. Além disso, o sistema de controle desenvolvido demonstrou ser funcional, de baixo custo e aplicável a contextos de automação industrial, permitindo operação local e remota de forma integrada e em tempo real. 2025-09-09T00:00:00Z