Apresentação - Iniciação Científica - Pedro Victor Gomes - Controle de Nível utilizando um Controlador Eletrônico Analógico

Controle de Nível utilizando um Controlador Eletrônico Analógico

Pedro Victor Gomes

Esquemático simplificado do Sistema de Controle

Pedro Victor Gomes

Justificativa

Adquirir experiência por constatação prática dosconceitos teóricos, fixando de forma sólida ecoerente o que foi apresentado nas aulas teóricasexpositivas.

• 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 Controle

Controle de um sistema significa agir sobreo mesmo de modo a obter um resultadoarbitrariamente especificado.

Diagrama de blocos de um Sistema de Controle em malha-fechada.

É necessário conhecer o comportamento desejadoou 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)

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

Sistemas de Controle

Controlador Proporcional, Integral e Derivativo (PID)

Pedro Victor Gomes

Sistemas de Controle

Controlador Proporcional, Integral e Derivativo (PID)

Pedro Victor Gomes

Controlador Eletrônico com Amplificadores Operacionais

AmpOp:

Encapsulamento típico

Pedro Victor Gomes

Controlador Eletrônico com Amplificadores Operacionais

Configurações comuns:

Pedro Victor Gomes

Controlador Eletrônico com Amplificadores Operacionais

Configurações comuns:

Pedro Victor Gomes

Controlador Eletrônico com Amplificadores Operacionais

Configurações comuns:

Pedro Victor Gomes

Modelagem Matemática

-Planta (tanque)

- Controlador Eletrônico PID

- Filtros e Compensadores

Pedro Victor Gomes

Modelagem Matemática

-Planta (tanque)

Pedro Victor Gomes

-Planta (tanque)

Modelagem Matemática

Linearização do modelo

Pedro Victor Gomes

Modelagem Matemática

Linearização do modelo

Pedro Victor Gomes

Modelagem Matemática

Controlador 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

Sensores• Calibração do sensor eletrônico e circuito de condicionamento do sinal

Pedro Victor Gomes

Pedro Victor Gomes

Outros circuitos

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.