P2 - Sistemas de Controle 2018 2

Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Mecânica - DEM Disciplina: SISTEMAS DE CONTROLE - MCA08756 Professor: Flávio Morais AVALIAÇÃO 02 - 2018/2 NOME: ___________________________________________________________ Para todas as questões: “X” = número que será informado no início da prova pelo professor Questão 01 (2,5 pontos) Pede-se projetar um controlador tipo Lead-Lag para o processo “Furnace Air/Fuel Ratio” do software Control Station objetivando uma sobre elevação máxima de 10% e que o tempo de assentamento esteja menor que 50% do tempo de assentamento em malha aberta. Ponto de operação: (210+X)°C para uma produção de 60 L/min de fluido a ser aquecido e com uma relação ar/combustível de 12:1. Questão 02 (2,5 pontos) Considerando o processo 𝑠+6 𝑠3+5𝑠2+7𝑠+3, pede-se projetar um observador de estado para o mesmo. Pede-se evidenciar via simulação no simulink os sinais da saída real e a saída do observador para uma entrada qualquer (fornece arquivo de simulação). Questão 03 (2,5 pontos) Projete um controlador por retroação de estado para o processo da questão 02 e que produza uma resposta ao degrau com 10% de sobrevalor, um tempo de assentamento igual ao tempo de assentamento em malha aberta e que tenha um erro de regime estacionário nulo. Obs.: O aluno deverá fornecer o arquivo de simulação e scripts. Questão 04 (2,5 pontos) Considere a utilização de um controlador PD tipo série (ideal) para controle de um processo cuja função de transferência seja dada por 0.1 𝑠(𝑋𝑠+1) . Pede-se sintonizar, via critério de Ziegler and Nichols, o controlador em epígrafe bem como obter o lugar das raízes considerando o tempo derivativo como parâmetro de interesse.