A estabilidade é um pilar para o desenvolvimento de tecnologias seguras e eficientes, desde sistemas aeroespaciais a dispositivos médicos. Sem mecanismos de controle precisos, inovações como veículos autônomos e robótica avançada seriam inviáveis. Este projeto, intitulado ZENIT, utiliza a construção de um sistema Ball Balancer para demonstrar, de forma prática e visual, os princípios fundamentais do controle de sistemas dinâmicos. O trabalho materializa um conceito abstrato de engenharia, tornando-o acessível e evidenciando sua importância para o progresso tecnológico. O objetivo geral deste trabalho é projetar, construir e programar um protótipo funcional de Ball Balancer. Como objetivos específicos, busca-se: modelar e fabricar a estrutura mecânica da plataforma; implementar um sistema de controle em malha fechada utilizando um microcontrolador Arduino; calibrar um algoritmo de controle Proporcional, Integral e Derivativo (PID) para manter uma esfera em equilíbrio no centro da plataforma, validando sua eficácia na correção de perturbações em tempo real. O projeto foi desenvolvido em três etapas principais. Primeiramente, a estrutura física foi modelada e fabricada com o auxílio de uma impressora 3D e uma cortadora CNC a laser, permitindo a criação de peças precisas e customizadas. Em seguida, a eletrônica foi montada, integrando um microcontrolador Arduino, dois servomotores para atuação nos eixos X e Y, e sensores de posição para detectar a localização da esfera. Por fim, foi desenvolvido o software de controle, onde o algoritmo PID foi implementado na linguagem C/C++. A calibração dos ganhos do controlador (Kp, Ki, Kd) foi realizada de forma empírica, por meio de testes iterativos para otimizar a resposta do sistema. Espera-se que, após a correta calibração do controlador PID, o sistema seja capaz de estabilizar a esfera no centro da plataforma em poucos segundos. O sucesso do projeto será validado pela capacidade do protótipo de corrigir ativamente a posição da esfera, compensando pequenas inclinações e perturbações externas, e demonstrando uma oscilação mínima em regime permanente. Os resultados comprovarão a aplicabilidade do controle PID como uma solução robusta para problemas de estabilização. A construção do protótipo ZENIT permite concluir que a estabilidade em sistemas dinâmicos é alcançada através da aplicação de algoritmos de controle bem ajustados. O projeto demonstra com sucesso que a teoria de controle não é apenas um campo acadêmico, mas uma ferramenta essencial para a engenharia moderna, sendo a base para a automação e o desenvolvimento de tecnologias que impactam diretamente a sociedade.

Referências bibliograficas: