3. • Controladores de duas posições
• Controladores proporcionais
• Controladores do tipo integral
• Controladores do tipo proporcional e integral
• Controladores do tipo proporcional e derivativo
• Controladores do tipo proporcional, integral e
derivativo
5. • Em um sistema de controle de duas posições, o
elemento atuante possui apenas duas posições fixas.
• É um sistema relativamente simples e barato, por isso
muito utilizado.
6. u(t) = U1, para e(t) > 0
u(t) = U2, para e(t) < 0
17. Este controle é combinação dos três controles com as
principais vantagens de cada um deles.
u(t) = Kpe(t)+
Kp
Ti
t
ò e(t)dt
+KTpd
o
de(t)
dt
U(s)
E(s)
= Kp (1+
1
Tis
+Tds)
18.
19. Efeito do sensor no desempenho do sistema
• O sensor representa um papel importante na
determinação do desempenho global do sistema de
controle.
• O sensor normalmente determina a função de
transferência no ramo de retroação.
21. Ação do controle integral
No controle proporcional de um processo, o sinal de
controle, em qualquer instante é igual á área sob a curva
do sinal de erro atuante até aquele instante.
A ação de controle integral, embora remova o erro
residual ou erro em regime estacionário, pode resultar
em uma resposta oscilatória com amplitude lentamente
decrescente ou mesmo com amplitude crescente, ambas
usualmente indesejáveis.
22. Ação de controle derivativa
Quando adicionada a um controlador proporcional,
propicia um meio de obter um controlador com alta
sensibilidade.
Antecipa o erro atuante e inicia uma ação corretiva mais
cedo, tendendo a aumentar a estabilidade do sistema.
24. • A forma mais versátil de transmitir sinais são os
fluidos.
• São amplamente usados na indústria.
• Pneumáticos descrevem sistemas que utilizam o ar
ou gases.
• Hidráulicos descrevem sistemas que utilizam líquidos
como óleo.
25. Comparação entre sistemas pneumáticos e
hidráulicos
1. O ar e os gases são compreensíveis, enquanto o óleo é
incompreensível.
2. O ar é desprovido de propriedades lubrificantes e sempre
contém vapor d`água. O óleo funciona como fluido hidráulico e
também como lubrificante.
3. A pressão de operação normal de sistemas pneumáticos é
muitíssimo mais baixa do que a dos sistemas hidráulicos
4. As potencias de saída dos sistemas pneumáticos são
consideravelmente menores do que a dos sistemas hidráulicos
5. A precisão dos atuadores pneumáticos é deficiente nas baixas
velocidades, enquanto a precisão dos atuadores hidráulicos
pode ser satisfatória em todas as velocidades.
26. 6. Em sistemas pneumáticos, a fuga externa é permissível até
certo ponto, mas a fuga interna deve ser evitada porque a
diferença de pressão efetiva é um tanto pequena. Nos sistemas
hidráulicos, a fuga interna é permissível até certo ponto, mas a
fuga externa deve ser evitada
7. Não são requeridas tubulações de retorno em sistemas
pneumáticos que utilizam ar, mas elas são sempre necessárias
em sistemas hidráulicos
8. A temperatura de operação normal em sistemas pneumáticos é
de 5º a 60ºC, no entanto pode ser operado na faixa de 0º a
200ºC. Os sistemas hidráulicos são muito suscetíveis a
temperatura devido ao atrito do fluído, a operação normal se
dá de 20º a 70ºC
9. Sistemas pneumáticos são a prova de fogo e de explosão,
enquanto os sistemas hidráulicos não o são
28. Amplificadores operacionais
São frequentemente utilizados para amplificar sinais em circuitos
sensores e em filtros com propósitos de compensação.
e0 = K(e2 -e1) = -K(e1 -e2 )
30. e0 = -
R2
R1
e1
i1 =
ei - e'
R1
i2 =
e'- e0
R2
Por definição
Uma vez que apenas uma corrente desprezível flui para o
amplificador, a corrente i1 deve ser aproximadamente igual à
corrente i2
ei - e'
R1
=
e'- e0
R2
Como K(0-e’)=e0 e K >> 1, o valor de e’ deve ser ≅ 0
ei
R1
=
-e0
R2
Ou
32. e0 = K(ei -
R1
R1 + R2
e0 )
Onde K é o ganho diferencia do amplificador
ei = (
R1
R1 + R2
+
1
K
)e0
Como K >> 1, se R1/R1+R2 >> 1/K
e0 = (1+
R2
R1
)ei
Um controlador automático compara o valor de saída de um processo com uma referencia
u(t) = sinal de saida do controlador
U1 e U2 = valores constantes 1 ou 0 / 1 ou -1
e(t) = sinal de erro
u(t) = sinal de saida do controlador
e(t) = sinal de erro
Kp = ganho proporcional
Esse tipo de controlador é basicamente um amplificador de ganho
u(t) = sinal de saida do controlador
e(t) = sinal de erro
Ki = constante ajustavel
Se o valor de e(t) for dobrado então u(t) varia duas vezes mais rápido
Se o e(t) for nulo então o valor de u(t) permanece constante
Muitas vezes chamado de reset
u(t) = sinal de saida do controlador
e(t) = sinal de erro
Kp = ganho proporcional
Ti = tempo integral
Se o valor de e(t) for dobrado então u(t) varia duas vezes mais rápido
Se o e(t) for nulo então o valor de u(t) permanece constante
Muitas vezes chamado de reset
u(t) = sinal de saida do controlador
e(t) = sinal de erro
Kp = ganho proporcional
Ti= tempo integral
Os dois são ajustaveis
Denominado Controle de Taxa Magnitude da saída é proporcional a taxa de variação do erro
Td = tempo derivativo, intervalo de tempo da ação
u(t) = sinal de saida do controlador
e(t) = sinal de erro
Kp = ganho proporcional
Ti= tempo integral
Os dois são ajustaveis
Denominado Controle de Taxa Magnitude da saída é proporcional a taxa de variação do erro
Td = tempo derivativo, intervalo de tempo da ação
E1 e e2 podem ser cc ou ca
K é o ganho de tensão de magnitude aproximada 105 ~ 106 para cc e sinais de ca com frequencia menor que 10Hz
Como o ganho do amp é muito alto é necessario ter uma retroação negativa da saída para a entrada para torná-lo estável