Projeto de um controlador PID para um sistema barra-bola utilizando método algébrico

O sistema barra-bola é um sistema que combina uma barra móvel e uma bola, permitindo a interação controlada entre os dois elementos. O mesmo é um campo de estudo interdisciplinar que abrange princípios de engenharia, controle, calibração de sensores e programação. Através da implementação de um sensor Sharp GP2Y0A21Y utilizado para medir a distância da bola, um Arduino Mega 2560 como plataforma de controle, e um servo motor MG995 para mover a barra, este estudo explora os desafios e soluções envolvidos na operação e controle desse sistema. A calibração do sensor desempenha um papel crucial na obtenção de medições precisas e confiáveis, com um processo detalhado envolvendo a coleta de dados de tensão e distância para estabelecer uma relação precisa entre eles. Os resultados experimentais apresentam dois cenários distintos: um com uma bola oca e outro com uma bola maciça. Em ambos os casos, diferentes controladores (P, PD e PID) foram aplicados para avaliar o desempenho do sistema. Os resultados revelaram a sensibilidade do sistema a mudanças na planta (tipo de bola). Este estudo demonstra a complexidade do controle de um sistema barra-bola, servindo como um campo fértil para o estudo de princípios fundamentais de controle, dinâmica e calibração de sensores, encontrando aplicações em diversos domínios, como automação industrial, robótica e otimização de processos.