Sistema de Controle• Um sistema de controle é realizado por meio de hardware e software.

• Este sistema processa os sinais de entrada e converte estes sinais em uma ação ao qual foiprogramado.

• O software pode ser desenvolvido em um computador ou microcontrolador.

• O hardware pode constituir-se de motores, dispositivos de entrada, sensores, etc ...

Sistema de Controle em Malha Fechada• Sistema de Controle em Malha Fechada: é um sistema em que os sensores

verificam o estado atual do dispositivo a ser controlado e esta medida écomparada com um valor predefinido. Desta comparação resultará num erro, aoqual o sistema de controle fará os ajustes necessários para que o erro sejareduzido a zero.

Sensores são dispositivos que são sensíveis à um fenômeno físico (luz, temperatura, rotação de

um eixo, etc.) e que transmitem um sinal para um dispositivo de medição ou controle

Sistema de Controle em Malha Fechada• PLANTA CONTROLE

– Parte do sistema a ser controlado - Avalia o sinal de entrada e envia um

– Neste caso a junta robótica sinal (elétrico ou mecânico conforme

• PROCESSO o sistema ) ao atuador

– Operação a ser controlada na planta

– A posição da junta sujeita a uma rotação (por exemplo)

Sistema de Controle em Malha Aberta

• Sistema de Controle em Malha Aberta: a ação de controle independe dasaída .

• A alimentação de água para um reservatório é comandada por umaválvula manual (controle manual) que despeda “L” litros/segundo a fim demanter o nível do reservatório.

• Desde que as vazões (de suprimento e de processo) costumam variar estesistema exige a intervenção de um operador para manter o nível de água

• PLANTA– RESERVATÓRIO

• PROCESSO– NÍVEL DO RESERVATÓRIO

• ATUAÇÃO– AUMENTAR/REDUZIR SUPRIMENTO

Sistema de Controle em Malha Fechada

• Sistema de Controle em Malha Fechada: a ação de controle é dependente dasaída .

• O controle manual é substituído por um controle automático.

• Um sinal de um sensor é enviado um dispositivo controlador que abre ou fecha aválvula de controle de acordo com o valores pré-definido de nível estabelecidocomo correto.

• Desde que as vazões (de suprimento e de processo) costumam variar este sistemanão exige a intervenção de um operador para manter o nível de água

• .

Sistema de Controle• Vantagens do Sistema de controle em malha fechada

Sistema de Controle• Vantagens do Sistema de controle em malha aberta

Sistema de Controle• Exemplo de Sistema de controle em malha aberta

– Na máquina de lavar roupas, as operações de colocar de molho, lavar eenxaguar são executadas em uma sequência em função do tempo (tempopara molho, lavar e enxaguar). A lavadora não mede o sinal de saída (tempode cada operação) e realimenta para entrada.

– Em qualquer sistema de controle de malha aberta, a saída não é comparadacom a entrada de referência. Assim, a cada entrada de referênciacorresponde uma condição fixa de operação.

molho não acionar o motorlavar acionar o motor durante 10 minEnxaguar acionar o motor durante 15 min

Sistema de Controle• Exemplo de Sistema de controle em malha aberta

– A precisão do sistema depende de uma calibração. Na presença de distúrbios,um sistema de controle de malha aberta não vai executar a tarefa desejada.

– Ela somente poderá ser executada na prática se a relação entre a entrada e asaída for conhecida e se não houver nenhum distúrbio interno ou externo.

– São sistemas de controle não realimentados.

Sistema de Controle• Exemplo de Sistema de controle em malha aberta

PROCESSO pressão no pedal

ATUAÇÃO

PRESSÃO NO PEDAL DO CARRO

RODAS

VELOCIDADE

Sistema de Controle em Malha Fechada• Sistema de Controle em Malha Fechada: é um sistema em que os sensores

verificam o estado atual do dispositivo a ser controlado e esta medida écomparada com um valor predefinido. Desta comparação resultará num erro, aoqual o sistema de controle fará os ajustes necessários para que o erro sejareduzido a zero.

Dinâmica do Braço Robótico• O desempenho dinâmico do braço robótico esta associado a:

– Velocidade de resposta | Estabilidade e |Precisão.

• Velocidade de resposta– Destreza do braço robótico ao mover-se de um lugar para outro num curto período de

tempo.

– O torque existente em cada junta do braço e a aceleração em cada elo devem ser analisadas.

• Estabilidade– A estabilidade é uma medida relacionada com o tempo necessário para que o órgão terminal

atinja o ponto determinado com uma dada precisão.

Dinâmica do Braço Robótico• O desempenho dinâmico do braço robótico esta associado a:

– Velocidade de resposta | Estabilidade e |Precisão.

• Precisão– Medida do erro na posição do órgão terminal.

– Está relacionada com velocidade e estabilidade.

Dinâmica do Braço Robótico• Estabilidade

– O manipulador pode sofre oscilações devido ao controle.

– A estabilidade é uma medida relacionada com o tempo necessário paraque o órgão terminal atinja o ponto determinado com uma dada precisão.

Dinâmica do Braço Robótico• Estabilidade• A figura ilustra um processo do controle de posição de uma junta.

• Se o torque for elevado consegue-se uma alta velocidade de aproximação, mas iráocorrer oscilação da junta até que o sistema de controle consiga amortecê-la (curvasub-amortecida).

• Se a aproximação for mais lenta e gradativa, pode-se eliminar por completo asoscilações, porém comprometendo o tempo necessário para atingir um erro mínimo

(curva sobreamortecida).

O erro cai rapidamente