SISTEMAS DE CONTROLE I Capítulo 1 -Introdução Prof. M.e Jáder de Alencar Vasconcelos
INTRODUÇÃO
• Um Sistema de Controle consiste de subsistemas eprocessos (ou plantas) reunidos com o propósito de seobter uma saída desejada, com desempenho desejadopara uma entrada específica fornecida.
N.S. Nise – Engenharia de Sistemas de Controle
• “Um sistema que estabeleça uma relação decomparação entre uma saída e uma entrada dereferência, utilizando a diferença como meio decontrole, é denominado Sistema de Controle comRealimentação.”
K. Ogata – Engenharia de Controle Moderno
Definições
INTRODUÇÃO
• Sistemas de Controle fazem parte de nosso dia a dia:
– Elevadores;
– Fábrica de automóveis e de outros bens de consumo;
– Posicionamento de antenas;
– Controle de velocidade de motores;
– Controle de temperatura, pressão,
umidade;
– Corpo Humano;
– Etc.
INTRODUÇÃO
• Construímos sistemas de controle por quatrorazões principais:
1. Amplificação de potência (Possibilidade demover grandes objetos com precisão: antenas,elevadores etc.);
2. Controle Remoto (Acesso a locais perigosos:braço robótico p/ manipular material emambiente radioativo);
3. Facilidade de uso da forma de entrada (Controlede temperatura a entrada é a posição de umtérmostato a saída é calor);
4. Compensação de pertubações (Posicionamentode antena sujeita a rajadas de vento)
O Rover foi construído para trabalhar
em áreas contaminadas em Three Mile
Island em Middletown, Pensilvânia,
onde um acidente nuclear ocorreu em
1979. O longo braço do robô
controlado remotamente pode ser visto
na frente do veículo.
INTRODUÇÃO
• 1) Resposta transitória;
• 2)Erro no Regime Estacionário ou Permanente;
Medidas de Desempenho
INTRODUÇÃOSistemas de Malha aberta x Malha Fechada
Sistemas de Malha aberta (sem Retroação)
Sistemas de Malha aberta (com Retroação)
Exemplo• Em uma usina geradora de energia nuclear, o calor proveniente de
um reator é utilizado para gerar vapor para as turbinas. A taxa dareação de fissão determina a quantidade de calor gerada, e esta taxaé controlada por barras inseridas no núcleo radioativo. As barrasregulam o fluxo de nêutrons. Se as barras forem baixadas paradentro do núcleo, a taxa de fissão diminuirá; se as barras foremlevantadas, a taxa de fissão aumentará. Através do controleautomático da posição das barras, a quantidade de calor geradapelo reator pode ser regulada. Desenhe um diagrama de blocosfuncional para o sistema de controle de reator nuclear.
Exemplo• Dado o circuito elétrico mostrado na Figura abaixo:
– Escreva a equação diferencial do circuito para v(t) = u(t),um degrau unitário;
– Resolva a equação diferencial para a corrente, i(t),considerando que não haja energia inicial no circuito;
– Faça um gráfico de sua solução para R/L = 1.