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Controle de Nível utilizando um Controlador Eletrônico Analógico
Pedro Victor GomesEngenharia Elétrica
Justificativa
Adquirir experiência por constatação prática dos conceitos teóricos, fixando de forma sólida e coerente o que foi apresentado nas aulas teóricas expositivas.
• Eletrônica - Circuito do controlador analógico, filtros, etc
• Instrumentação - Sensores e atuadores
• Cálculo - Modelagem e linearização do modelo
• Programação - Algoritmos para aquisição e tratamento dos dados
Pedro Victor Gomes
Sistemas de ControleControle de um sistema significa agir sobre o mesmo de modo a obter um resultado arbitrariamente especificado.
Diagrama de blocos de um Sistema de Controle em malha-fechada.
É necessário conhecer o comportamento desejado ou o desempenho esperado do sistema.
Pedro Victor Gomes
Sistemas de Controle
Controle Analógico e Digital
Controlador Analógico– Implementações em Hardware
Controlador Digital– Codificadas em Software
Pedro Victor Gomes
Sistemas de Controle
Controle Analógico e Digital
Controlador Analógico– Baixo custo devido à disposição e natureza dos componentes – Baixo consumo de energia– Difícil parametrização e imprecisão no ajuste dos ganhos
Controlador Digital– Consome consideravelmente mais energia– Coleta informações do processo, sendo possível elaborar uma tela de supervisório– Fácil parametrização – Necessita de conversores: AD/DA
Pedro Victor Gomes
Sistemas de Controle
Controlador Proporcional, Integral e Derivativo (PID)
A equação do Controlador PID paralelo clássico é dada por:
PROPORCIONAL
INTEGRAL
DERIVATIVO
Pedro Victor Gomes
Controlador Eletrônico com Amplificadores Operacionais
AmpOp:
Encapsulamento típico
Pedro Victor Gomes
Modelagem Matemática
-Planta (tanque)
- Controlador Eletrônico PID
- Filtros e Compensadores
Pedro Victor Gomes
Modelagem MatemáticaControlador PID
• Função de Transferência
• Sintonia do Controlador
Pedro Victor Gomes
Modelagem Matemática
Compensadores e Filtros
Função de transferência de um compensador
Curva característica de resposta em freqüência de um filtro passa-baixa
Pedro Victor Gomes
Atuadores• Calibração – Determinação da zona de saturação
Moto-bombas DC proporcionais
Pedro Victor Gomes
Atuadores• Implementação de um circuito de acionamento e amplificador de corrente :
Pedro Victor Gomes
Sensores
MPX2010 da Motorola
• Calibração do sensor eletrônico
• Implementação da lógica A/D via programação estruturada
Pedro Victor Gomes
Referências Bibliográficas
• OGATA, Katsuhiko. Engenharia de Controle Moderno. Rio de Janeiro. Editora Prentice/Hall do Brasil LTDA. , 1970.
• NORMAN . NISE. Engenharia de Sistemas de Controle. Editora LTC, 3a Edição, 2000.
• RICHARD C. DORF. Sistemas de Controle Modernos. Editora LTC. 2000.
• BENJAMIN C. KUO. Automatic Control Systems. 7th Edition, 1995 .
• CHARLES L. PHILLIPS & ROYCE D. HARBOUR. Sistemas de Controle e Realimentação. Editora Makron Books do Brasil, Edição, 2000.