História

1. Grécia antiga (300AC):

– relógio de Katesibios

– lâmpada de óleo de Phiton

2. Época intermediária:

(idade das trevas)

– 1620: Sistema de controle de temperatura de Drebbel na Holanda (incubadeira de Drebbel)

História (continuação)

fogo álcool

mercúrio

placa

Gases quentes

água flutuador

Haste (calibrador)

abafador

História (continuação)

3. Revolução Industrial:

– Pêndulo de Watt para o controle de máquina a vapor (1769)

– J.C. Maxwell (1868) formulou o modelo matemático do controle da turbina a vapor e o primeiro estudo de estabilidade de sistemas realimentados.

História (continuação)

4. Segunda Guerra

(Controle Clássico domínio da frequência)

Sistemas Mecânicos: hidráulicos, pneumáticos

(SISO) – Linha de montagem da Ford

– Bode: realimentação

– Nyquist: estabilidade

– aparecimento dos sistema de controle numérico (CNC) no MIT

– Primeiro robô industrial (George Duval)-1954

História (continuação)

5. 1955.... (Controle Moderno domínio do tempo.

– Lyapunov (1893) – 1957- Sputnik – aparecimento do computador (1960-.....)

Sistemas mecatrônicos ou eletrônicos (atuação sempre mecânica)

– Voos russos tripulados – Congresso de Automação em Moscou (1960) – Espaço de Estados

Atuação: mecânica

• lemes

• bocal de empuxo de foguetes e navios

• suspensão ativas e semi-ativas

• pressurização de cabines de avião

• troca de marcha automática em veículos

• processos fermentativos

• motor de combustão interna

• propulsores em aviões, navios e plataformas flutuantes

Máxima: para controlar é preciso medir e atuar adequadamente sobre o sistema.

Entrada de fluido

Saída de fluido

válvula

sensoriamento

atuação

controlador

sensor atuador

planta

controlador

entrada

saída

Sensores: instrumentos de medida (mede as variáveis a serem controladas) Controlador: determina a ação para alterar o comportamento da planta Atuador: equipamento que age na planta Planta: sistema a ser controlado

Máxima: para controlar é preciso medir e atuar adequadamente sobre o sistema.

História (continuação)

6. 1980

Controles Avançados:

• Controle Adaptativo, Controle Inteligente, Controle Robusto, Controle Não-linear.

T

A

C C=controlador A= radiador M=motor v=válvula T=termômetro

Sist

em

a e

m m

alh

a ab

ert

a

Sist

em

a e

m m

alh

a ab

ert

a

Sistema em malha aberta

sensor atuador

planta

controlador

saída

Sensores: instrumentos de medida (mede as variáveis a serem controladas) Controlador: determina a ação para alterar o comportamento da planta Atuador: equipamento que age na planta Planta: sistema a ser controlado Máxima: para controlar é preciso medir variáveis do sistema.

Dt

CONTROLADOR+ ATUADOR

Lógica de Controle u

M V A q

Q q q

Sistema em malha aberta

SENSOR

TERMÔMETRO

Te

CONTROLADOR

C A T U A D O R

PLANTA

SALA

M

V

A

Ti

Z2 tm u

q

Q

q Z1

distúrbio tR

TERMÔMETRO

tS

M= motor V= válvula A= aquecedor (radiador)

q =ângulo Q=vazão q=fluxo de calor

Sistema em malha aberta

Gsala

Gporta

Gparede

+

-

-

q+Z1 tR

PLANTA

Subsistemas

Sistema em malha fechada

T

r= temperatura desejada A= radiador (atuador) T=termômetro (sensor) v=válvula (atuador) M=motor (atuador)

v

r

CONTROLADOR

CONTROLADOR + ATUADOR

SALA

td

q

sensor

distúrbios

treal tm

-

Dt

Dt = erro da temperatura td=temperatura desejada q =calor tm=temperatura medida

treal

Sistema em malha fechada

Sistema de Controle em Malha Fechada

C= controlador A=atuador P=planta S=sensor

C A P

S

e r

d

u s

Yp

r=referência e=erro de acompanhamento u=ação de controle d=distúrbio s=saída Y=saída da planta (real) Ys=saída medida Yp=saída + distúrbio D|A = onterface analógico digital

Ys

Canal direto

Canal de retroalimentação = feedback

Y

D|A

Va n t a g e n s e d e sva n t a g e n s

insumos produtos