Uma plataforma educacional de baixo custo baseada no sistema barra e bola para o estudo de desempenho de sistemas dinâmicos

Abstract

Desde o final do último século a tecnologia evolui rapidamente, provocando mudanças na sociedade. Transformações na saúde, economia e na comunicação são exemplos destas mudanças e a área da educação é um dos setores que sofrem as mais positivas influências da utilização da tecnologia. Dessa forma, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma educacional de baixo custo baseada no sistema barra e bola para o ensino da disciplina de controle de sistemas dinâmicos a ser alocado no laboratório de controle do Instituto Federal do Amazonas (IFAM), onde os alunos poderão estudar o desempenho de sistemas dinâmicos e provar conceitos vistos em sala de aula, evitando a abstração provocada pela teoria da sala de aula. É notório que o ensino da engenharia baseada exclusivamente em discursos passa uma ideia muito incompleta e pouco instigante, que gera reprovações e desinteresse por parte dos alunos. Atualmente, não existe no Instituto Federal do Amazonas uma plataforma didática voltada para o ensino da disciplina de controle como a desenvolvida neste trabalho. Sendo assim, foi desenvolvida uma plataforma educacional a ser utilizada exclusivamente por professores e alunos do IFAM, suprindo a falta de uma tecnologia que associe a teoria vista nas salas de aula e a prática operacional. A falta deste tipo de ferramenta, em um local de ensino da tecnologia, é uma falha que deve ser sanada de modo a proporcionar a melhoria do processo de ensino do campus e instigando pesquisas a serem realizadas na área que enalteçam o nome do IFAM. Por conseguinte, foi feita uma modelagem do sistema barra e bola, revisão bibliográfica do controlador PID com implementação através da plataforma Arduino, desenvolvimento de uma interface gráfica para controle da planta barra e bola através do software em Labview além da simulação e análise da planta em software Matlab visando apresentar de maneira gráfica o desempenho do sistema e os possíveis ganhos do controlador através do toolbox de controle e sistemas do Matlab.