Conceitos e Exemplos de Sistemas de Controle

Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Sistemas de Controle Definições e conceitos básicos Problemas práticos Princípios de modelagem Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle O que é um Sistema Um sistema é definido como uma disposição das partes ou dos elementos de um todo coordenados entre si e que funcionam com estrutura organizada Um sistema é definido como uma entidade que manipula um ou mais sinais para realizar uma função produzindo novos sinais EXEMPLOS Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Sistema Sinal de Entrada Sinal de Saída Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Exemplos de Sistemas Sistema para pilotar um Avião Sinal de entrada posição desejada Sistema aviãopiloto Sinal de saída posição da aéronave Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Exemplos de Sistemas ReconhecimentoAutomático de um Locutor Sinal de entrada som Sistema de reconhecimento homemcomputador Sinal de saída identidade do locutor Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle SENSOR CONTROLADOR PROCESSO Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Sistemas de Controle SENSOR CONTROLADOR PROCESSO Controle Definição de Controle Botão mostrador chave circuito ou parafuso destinado a ajustar ou fazer variar as características de um elemento elétrico Sistemas de Controle Estão inseridos na base de qualquer dispositivo ou equipamento automatizado Exemplos geladeira ferro elétrico e maquinas de lavar Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Análise de sistemas e o posterior projeto de controladores em diferentes áreas da Engenharia Engenharia de Controle e Automação sistemas robotizados ou controle de processos empregados por exemplo na indústria automobilística Engenharia Química controle de PH em processos químicos Engenharias Mecânica eou Civil Análise de modos de vibração estrutural Biologia controle de equilíbrio do corpo humano Todas as pessoas utilizam informações dos olhos e dos ouvidos para efetuar tal controle É o sistema de controle de equilíbrio do corpo que permitenos sentar ou levantar mesmo estando em movimento Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle O que significa controlar um sistema Objetivo de um sistema de controle Aplicar um sinal adequado na entrada de controle a fim de fazer com que o sinal de saída apresente um comportamento préespecificado e que os efeitos da perturbação sobre este comportamento sejam minimizados ou até mesmo eliminados Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Regulador de Watt 1788 Princípio da teoria de Controle Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Por onde começar definindo o sistema MODELAGEM Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Modelagem de Sistemas VIDEO ressonância Compreensão física dos fenômenos O que é modelagem Linguagem matemática formal MODELAGEM Conceitos em Sistemas de Controle Malha Aberta Malha Fechada Problemas Práticos Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Sistema a ser controlado processo ou planta Sinal aplicado na entrada de controle sinal de controle ou variável manipulada Sinal de saída do processo variável controlada ou variável de processo Sinal externo que não pode ser manipulado perturbação Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Realimentação medida entre o sinal de saída e sua comparação com o sinal de referencia Controlador dispositivo que utiliza o sinal de erro para calcular o sinal de controle Atuador converte o sinal elétrico do controlador na grandeza física da entrada do processo Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Exemplo 1 Controle de temperatura de um forno Objetivo de controle fazer com que a temperatura do forno saída assuma um valor constante e que este valor seja mantido mesmo com a variação da temperatura ambiente Planta Variável controlada Variável manipulada Perturbação forno e material a ser aquecido temperatura no interior do forno quantidade de calor fornecida ao forno variação na temperatura ambiente Prof Julio Cesar Ceballos Aya Sistemas de Controle Exemplo 2 Controle de velocidade de um automóvel Malha de controle motorista monitora a velocidade e varia a pressão no pedal do acelerador de forma a manter a velocidade no valor desejado Se o carro começa uma subida a velocidade tende a diminuir e o motorista deve fazer mais pressão no acelerador de forma a manter a mesma velocidade Sensor Atuador Saída Perturbação Controlador velocímetro pedal do acelerador velocidade do carro subidas e descidas do terreno motorista