Malha de Controle

Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química Curso Engenharia Química Disciplina Análise Simulação e Controle de Processos 5289 Data 27012025 Entrega 27012025 Valor da Prova 5 0 Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA 1 o Bimestre 2 o Bimestre 3 o Bimestre 4 o Bimestre Parte 01 Exame Final Usar o Scilab Xcos para simular as respostas do sistema de controle podese usar quando necessário uma variação degrau unitário no setpoint Entregar os exercícios resolvidos e os arquivos da simulação no Scilab pepolon2 uembr 1 Em uma malha de controle temos os seguintes elementos G P s 5 e 4s 20s13s1 G V s 2 2s1 G m s 1 s1 E pretendemos usar um controlador PI Daí pedese Usar o S cilab para obter a resposta ao degrau unitário de malha aberta sem o controlador Usar o método da curva de reação para obter o modelo aproximado da forma G P s G V s G m s K P e t d s τ P s1 Sintonizar o controlador utilizando os métodos de Cohen Coon e Ziegler Nichols Comparar as respostas da malha fechada com os dois controladores considerando um degrau no setpoint Comparar as respostas para uma variação no distúrbio considerando que G d s 2 10s1 2 Na malha do exercício 1 usar o m é tod o de Sundaresan e Krishnaswamy para obter o modelo aproximado do item b Ressintonizar os controladores do item c e comparar as respostas da malha fechada com as respostas do exercício 1 3 Na malha de controle do exercício 1 usar o método da oscilação permanente de ZieglerNichols para sintonizar um controlador Pi e outro PID comparar as respostas da malha com os dois con t roladores 4 Considere um processo de quarta ordem com a função de t ransferência dada por G P s 1 s1 4 Projete um controlador proporcional pelo método de ZieglerNichols da oscilação permanente Método da curva de reação do processo Projete um compensador de tempo morto usando o modelo de primeira ordem com empo morto FOPDT encontrado no item b Compare as respostas obtidas nos itens anteriores 5 dado o sistema de controle com a seguinte função de transferência do processo G P s 125 e 02s s1 06s1 Admitindo que G m s G V s 1 aproxime a função de transferência por uma função de transferência de primeira ordem com empo morto FOPDT Para isso utilize o método proposto por Smith Calcule o ganho proporcional para o ajuste de Cohen Coon 6 Considere o sistema de controle do exercício 5 P rojete um controlador preditor de Smith e compare com o controlador proporcional 7 em uma malha de controle em que G P s 1 e s s1 4 G V s 1 G m s 1 Projete um controlador feedback proporcional sintonizado pelo método de ZieglerNichols Projete um controlador preditor de Smith Compare a performance desses dois controladores para uma mudança degrau unitário no setpoint 8 Considere o sistema de controle mostrado na figura com G PI s 1 10s1 5s1 G PII s 1 01s1 O controlador G CI s é proporcional enquanto o controlador G CII s é PI com τ I 05 Ache a resposta em malha fechada do sistema em cascata Descreva como você ajustaria os dois controladores e determine os ganhos de G CI s e G CII s Calcule a resposta em malha fechada a um distúrbio degrau unitário em d I usando os ganhos encontrados no item b Faça o mesmo caso o controlador G C I s seja PI e G CII s proporcional