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índice 1. 2. 2. 1. 2. 1. 1. 2. 1. 2. 3. Objetivo 5 Introdução 5 Tipos de Controle 5 Sistema de controle em malha fechada controle em malha aberta 5 Experimento Primeira parte 7 3. 1. 3. 2. Definição to view nut*ge Variáveis. 7 Encontre a equaçã controle abaixo: . de controle 2 . 9 Sistema de controle de controle 11 Sistema de controle controle 6 3. 2. 1 . 3. 2. 2. 3. 2. 3. 3. 2. 4. 3. 2. 5. 3. 2. 6. 3. 3. 3. 3. 1 . 3. 3. 2. 3. 3. 3. 3. 34. 5 Sistemas de de trole 8 Sistema — 10 Sistema 12 Sistema de 13 33. . 33. 5. 3. to page 3. 4. Esquematize em blocos as seguintes equações 4 Equação 15 Equação 4 16 Equação 6 16 Encontre a equação de saída J — 18 Simulação e 18 Obsen. ação 19 . 3. 4. 2. 3. 4. 3. 2 3. 5. Redisponha os pontos de soma para trás 19 Diagrama 2. . 17 Equação de 21 . 23 Diagrama 23 Diagrama 24 3. 6. 1. 3-6. 2. 3. 7. Forneça a equação de 26 Diagrama 27 Diagrama 27 3. 7. 1 . 3. 7. 2. 4. Experimento Segunda Parte. 28 4. 1.

Calcule a função de transferência G(s) dos blocos em série abaixo…………. 29 Linhas de Programação , 29 Equação de saida 29 Simulação e Resultado. 30 Observação 31 4. 1. 1. 4. 1. 2. 4. 1. 3. 4. 14 4. 2. Calcule a função de transferêncla G(s) dos blocos em série abaixo………. 32 Linhas de Programação 32 Equação de saída 32 Simulaçao e 33 Observação . 34 4. 2. 1 . 4. 2. 2. 4. 2. 3. 4. 2. 4. 4. 3. Calcule a função de transferência G(s) dos blocos em paralelo abaixo . 34 Linhas de 34 Equação de saída . 35 Simulação e Resultado…. 35 Observação 36 4. 3. 1 . 4. 3. 2. 4. 3. 3. 4. 3. 4. 4. 4. blocos em paralelo abaixo — 37 Linhas de — 37 3 4. 41 4. 42. 4. 4. 3. 4. 4. 4. 4. 5. Equação de 37 Simulação e Resultado….. 38 Observação — 39 Calcule a função de transf 42 4. 5. 1 . . 5. 2. 4. 5. 3. 4. 54. 4. 6. blocos em paralelo abaixo . 43 Linhas de 44 Equação de 44 Simulação e Resultado………. 45 Observação 46 4. 6. 1 . 4. 6. 2. 4. 6. 3. 4. 6. 4. . 6. Conclusão 47 Bibliografia 47 l. Objetivo Com o auxilio do software (Matlab), calcular, representar e simular os sistemas de controle através de diagramas de blocos, identificando e calculando as funções de transferência em série, paralelo, malha aberta e malha fechada. 2. Introdução teórica Controle automático representa um papel vital no avanço da engenharia e da ciência, alem de possuir importância extrema m sistemas de pilotagem de avião, mísseis guiados, veículos espaciais etc. tornou-se uma arte integrante e importante dos processos industriais e de dernos. Por exemplo, indústrias de fabricação, entre muitas outras. Desde que os avanços na teoria e na prática de controle automático propiciam meios para atingir-se desempenho ótimo de sistemas dinâmicos, bem como melhoria na qualidade e diminuição do custo de produção, aumento da taxa de produção, operações manuais repetitivas etc. , a maiora dos engenheiros e cientistas deve entender e conhecer bem este campo. 2. . ipos de Controle Definiremos inicialmente sistemas de controle em malha-fechada e em malhaaberta. Faremos posteriormente uma comparação destes dois tipos. Finalmente, serão introduzidos os conceitos de controle adaptativo e controle de aprendlzado. 2. 1. 1 . Sistema de controle em malha fechada Um sistema de controle em malha-fechada é aquele no qual o sinal de saída possui um efeito direto na ação de controle. Isto é, sistemas de controle em malhafechada são sistemas de controle realimentados.

O sinal erro atuante que é a diferença entre o sinal de entrada e o sinal realimentado (que pode ser o inal de saída ou uma função do sinal de saída e suas derivadas), é alimentado no controlador de modo a reduzir o erro e manter a saída do sistema em um valor desejado. Em outras palavras, o termo “malha-fechada’i implica o uso de açào de realimentação com a finalidade de reduzir o erro do sistema. O controle de um sistema complexo por um operador humano não é eficiente devido às inúmeras inter-relações entre as diversas variáveis.

Note que mesmo em um sistema simples, um controlador automático eliminara quaisquer erros humanos de operação. Se for necessária alta precisão de ontrole, o controle deve ser automático. Inúmeros sistemas de controle em malha-fechada odem ser encontrados na indústria e em residências plos são todos os PAGF Alguns exemplos são todos os servomecanismos, a maioria dos sistemas de controle de processos, refrigeradores residenciais, aquecedores de agua automáticos e sistemas de aquecimento resldenclais automáticos com controle termostático. . 1. 2. Sistemas de controle em malha aberta Sistemas de controle em malha-aberta são sistemas de controle nos quais a saída não tem efeito na ação do controle, isto é, em m sistema de controle em malhaaberta, a saída nem é medida e nem é realimentada para comparação com a entrada. Em qualquer sistema de controle em malha-aberta, a saída não é comparada com a entrada de referência. Consequentemente, a cada entrada de referência corresponde uma condição de operação fixa.

Ou seja, a precisão do sistema depende de uma calibração. Sistemas de controle em malha-aberta devem ser cuidadosamente calibrados e devem manter esta calibração de forma a serem úteis. Na presença de distúrbios, um sislema de controle em malha-aberta não desempenhará a tarefa desejada. O controle de malha-aberta, na prática, somente pode ser usado se a relação entre a entrada e a saida for conhecida e não houver distúrbios internos ou externos. É claro que estes sistemas não são sistemas de controle realimentados. ma vantagem do sistema de controle em malha-fechada é que o uso de realimentação torna a resposta do sistema relativamente inacessível a distúrbios externos e variações internas em parâmetros do sistema. É portanto possível a utilização de componentes baratos e sem muita precisão para obter o controle preciso de um dado processo, e isto é impossível no caso de alha-aberta. Do ponto de vista de estabilidade, é mais fácil construir o sistema de controle em malha-aberta desde que a estabilidade não constltui um problema significativo.

Por outro lado a estabilidade é sempre um problema fundame constitui um problema significativo. Por outro lado a estabilidade é sempre um problema fundamental no sistema de controle em malha-fechada, já que pode tender a corrigir erros e causar oscilações de amplitudes constantes ou variáveis. Deve ser enfatizado que, para sistemas nos quais as entradas são conhecidas antecipadamente no tempo e nos quais não há istúrbios, é aconselhável usar controle em malha-aberta.

Sistemas de controle em malha-fechada possuem vantagens apenas quando distúrbios imprevisíveis elou variações imprevisíveis em componentes do sistema estão presentes. Note que a potência de salda determina parcialmente o custo, peso e dimensão de um servomecanismo (ou investimento de capital, capacidade humana em um sistema comercial). De maneira a diminuir a potência necessária de um sistema, pode ser utilizado controle em malha-aberta, 6 quando aplicável. uma combinação apropriada de controle em malha-aberta e em malha-fechada normalmente é mais barata e ornece um desempenho global do sistema bastante satisfatório. . Experimento Primeira parte 3. 1. Definição das Variáveis Para os exercícios propostos, definimos os seguintes valores para as variáveis abaixo: a 22,22 D 24,24 E = 7,7 H = 12,12 K -4,4 L 10,10 M – 14,14 N = 16,16 R = S = 20,20 t = 26,25 xl – 1,1 x2 2,2 7 3. 2. Encontre a equação sistema de controle software Matlab, utilizando as variaveis descritas anteriormente, comprovamos o resultado da equação de saída. 32. 2. Sistema de controle 2 32. 2. 1. Equação de Saída C-Z•R 2 3. 2. 2. 2. Simulação e Resultado Figura 2 – Diagrama de bloco . 2. 2. 3.

Observação Observamos novamente que este é um sistema de malha aberta e conforme a simulação realizada no software Matlab, 3. 2. 3. Sistema de controle 3 3. 2. 3. 1. 3. 2. 3. 2. equaçoes 3. 3. 1. Equação 1 3. 3. 2. Equaçao 2 14 3. 3. 3. Equação 3 3. 3. 4. Equação 4 15 3. 3. 5. E-quaçao 5 3. 3. 6. Equaçao 6 16 3. 4. Encontre a equação de saída J – —JI+J2+3 17 3. 4. 1 Equação de Saída Kl -a -2t2 –4tat K2 – a IOt3 – 5t2 -30t2 -IOtatK3 -8cos4t at ô 2sen4t J = ((-4t ) + (30t2 – not ) + (-8cos4t)) J = -90t2 + 42t + 24cos4t 3. 42. Simulação e Resultado Figura 7 Diagrama de bloco 18