UNA

INSTITUTO POLITÉCNICO

CURSO DE ENGENHARIA DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

DISCIPLINA: ENGENHARIA DE CONTROLE DE CONTROLE

ESTUDO DIRIGIDO N O 1

TEMA: INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS DE CONTROLE

1. Defina: a. Sistema de controle

Os sistemas de controle tem por objetivo produzir meios para otimizar o desempenho dos sistemas e dispositivo que, a partir de informações medidas, é capaz de regular o funcionamento de outro dispositivo, em um determinado processo, de forma a tornar mais eficiente os sistemas dinâmicos, melhorar a produtividade e diminuir o trabalho considerado árduo de varias rotinas de operações manuais repetitivas, entre outras. Segue abaixo alguns conceitos básicos, necessários para o compreender o funcionamento de um sistema de controle.

Variável controlada e variável manipulada: Variável controlada corresponde a saída do sistema e a variável manipulada corresponde é uma grandeza que será manipulada pelo controlador de forma a corrigir ou limitar os valores medidos apartir de um valor desejado.

Sistema a controlar ou plantas: Sistema dinâmico(cujo comportamento depende do tempo), que envolve níveis relativamente altos de potência.

Processos: O processo consiste em uma serie de modificações graduais, que tem por objetivo atingir um determinado resultado ou objetivo.

Sistemas: O sistema é um conjunto que envolve todo o processo nele realizado, desde da chega da matéria prima até a saída do produto final.

Distúrbios: São sinais que de alguma forma interferem no sistema, podendo vir internamente ou externamente.

Controle com realimentação:

b. Sistema de controle a malha aberta

Um sistema de controle a malha aberta utiliza um dispositivo atuador para controlar o processo diretamente sem a utilização de realimentação, isto quer dizer que em um sistema de controle de malha aberta o sinal de saída não é medido nem realimentado para comparação com a entrada.

O sistema convencional de injeção de combustível num automóvel, utilizando um carburador,utiliza um sistema de controle de malha aberta para o controle da marcha lenta do motor de combustão. O objetivo do sistema de controle é manter o motor numa velocidade relativamente baixa (para economia de combustível) independentemente da carga aplicada (transmissão, direção hidráulica, etc.). Sem a utilização de um sistema de controle de marcha lenta em malha fechada qualquer mudança repentina na carga aplicada pode provocar uma mudança no valor da velocidade do motor. Neste caso, as variáveis de entrada do sistema são o ângulo de abertura da válvula de combustível α e o torque aplicado TL e a saída do sistema é a velocidade do motor w.

c. Sistema de controle a malha fechada

Um sistema de controle de malha fechada usa uma medida da saída e uma realimentação deste sinal para uma comparação com saída (resposta) desejada (referência).

2. Descreva um sistema de controle realimentado (com retroação).

É um sistema que tende a manter uma relação preestabelecida entre o sinal de saída e a entrada de referência, comparando-as e utilizando a diferença entre estes sinais como um meio de controle do sinal de saída.Ex: sistema de controle de temperatura de uma sala. Pela comparação da temperatura da sala(saída) com a temperatura desejada (entrada), um termostato abre ou fecha, com o objetivo deigualar os sinais.

Outro exemplo é o controle de velocidade de um automóvel pelo motorista. Para que oautomóvel não ultrapasse uma velocidade predefinida, o motorista deve comparar continuamente avelocidade do veículo (saída) com a velocidade estabelecida (entrada).

3. Defina projeto de engenharia.

4. Descreva as etapas de projeto de um sistema de controle.5. Descreva um exemplo de projeto detalhadamente.