Prova-Controle-de-Processos-Sistema-Cascata-e-Preditor-de-Smith

Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química Curso Engenharia Química Disciplina Análise Simulação e Controle de Processos 5289 Data 07112025 Data Entrega01122025 Valor da Prova40 Acadêmicoa RA 1o Bimestre 2o Bimestre 3o Bimestre 4o Bimestre Parte 01 Exame Final 1 Considere um sistema de controle cascata para o acionamento elétrico de velocidade formado pelo conjunto motor redutor e carga mecânica da Figura A perturbação objeto da cascata consiste nas flutuações da rede que afetam instantaneamente a saída do amplificador de potência Pedese Determine o controlador proporcional Kc para a malha interna de modo que o erro estacionário para um degrau unitário em Rs seja de 25 Projeto um controlador PID para a malha externa com a cascata Projete um controlador PID convencional sem a realimentação interna da cascata Compare as respostas ao degrau no setpoint e na perturbação dos sistemas com os controladores cascata e convencional 2 Um processo de reação química ocorre em dois tanques em cascata com fluxo de produto aproximadamente constante A variável de manipulação é a vazão do reagente e há também perturbações na vazão do solvente A medida da concentração na saída do produto exige atraso de transporte de 05 s com base no diagrama de blocos da Figura projete um controlador e um feedforward para reduzir o efeito das flutuações na vazão Simule a resposta ao degrau de perturbação com e sem o controlador feedforward Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química 3 Projete um preditor de Smith para o processo de fundição Figura 1 de modo que a constante de tempo da malha fechada seja 10 vezes menor que a constante de tempo do processo e que o erro estacionário seja nulo para entrada no setpoint do tipo degrau Compare as respostas ao degrau no setpoint dos sistemas os com controladores preditor de Smith e convencional com o atraso por transporte fora da função de transferência do processo Para satisfazer as especificações de projeto podese utilizar um controlador PI Adotamos o parâmetro de modo que o zero do controlador cancele o polo de O preditor de Smith deve ser implementado de acordo com a Figura a seguir