INTRODUÇÃO À CONTROLE

INTRODUÇÃO À CONTROLE

1. Conceitos

   • plantas/sistemas
     • conjunto de sinais que geram outros conjuntos de sinais, ou seja, entradas e saídas.
     • malha aberta
       • Os resultados de uma malha aberta não interferem nos sinais de entrada  da mesma, ou seja, não há retroação no processo. 
     • malha fechada
       • os resultados influenciam nos sinais de entrada, há retroação (realimentação), ou seja, o resultado é comparado e, caso haja erro, o processo se repete até atingir o valor pré-determinado. possui a realimentação automática, o que permite que o sistema esteja menos suscetível à distúrbios
     • set point
       • sinal pré-determinado.
     • controlador
       • responsável por interpretar as grandezas do processo e controla-las. 
     • atuador
       • comanda os sinais de entrada do processo. 
     • variavel controlada
       • grandeza que se deseja encontrar no processo à ser controlada
     • variável manipulada
       • uma informação interpretada pelo controlador que altera o sinal de saída (atuador) influenciando na entrada do processo
     • variavel de processo
       • gerada por um transdutor e tem total influencia na variável controlada, ou seja, através da mesma, a variável do processo será responsável por medi-la e transformá-la (sensor) em outra grandeza
     • distúrbios
       • variações no sinal que podem alterar o sistema
     • erro
       • valor de entrada - valor de saída
   • processo
     • atividades que tem como objetivo metas. Em um processo pode haver diversos sistemas.
   • sinal
     • informação
   • manual
     • controle do homem
   • automático
     • controlados por dispositivos 

2. TIPO DE SINAL/FUNÇÃO

   • liga-desliga
     • uma variável é controlada e quando ela atinge o valor pré-determinado, o sistema é desligado
   • estabilidade
     • Uma entrada limitada gera uma saída limitada,
     • global
       • em apenas um local único do sistema
     • local
       • varios locais do sistema, dependendo do set point
   • instabilidade
     • Uma entrada limitada gera uma saída ilimitada.
   • sinais de entrada
     • rampa
       • mudança suave no valor de entrada em função do tempo
     • degrau
       • mudança brusca no valor de entrada
     • impulso
       • grande quantidade de energia fornecida num curto espaço de tempo

3. PID

   • proporcional
     • correção imediata no atuador
     • ação proporcional
       • erro de offset
         • É um erro "tolerado"pelo controlador, ou seja, uma zona na qual o controlador aceita permanecer, mesmo que não seja exatamente no set-point; a distância entre o SP e o valor atual, em um regime estável, é o erro de off-set.
       • banda proporcional
         • BP = 1/Kp
       • direta x reversa
         • direta = valvula NF de 0 a 10V indireta - valvula NA de 0 a 10V Vantagens: diminui as oscilações e valores intermediários de ação de controle Desvantagens: erro de off-set, problema da PB
   • integrativo
     • correção mais lenta no atuador
     • ação integrativa
       • Somatório recessivo do erro; atua ao longo do tempo, enquanto o erro de off- set persistir; não é uma ação de controle isolada, só pode ser usada com PI ou PID.
   • derivativo
     • correção de prevenção (futuro), para que não haja muitas mudanças na MV
     • ação derivativa
       • Controla a variação do erro; não é uma ação de controle isolada, só pode ser usada com PD ou PID; a ação persiste enquanto há variação.

4. Amplificador Operacional

   • Alimentação
     • simétrica
       • +Vcc e -Vcc
     • não simetrica
       • +Vcc e GND
     • queda de tensão interna
       • real: vcc = 95% ideal: 0V
   • operação basica
     • V0 = A(V+ − V−)
   • impedâncias
     • entrada
       • Ideal: Zin = ∞Ω Real: Zin = 10MΩ
     • saída
       • Ideal: Zo = 0Ω Real: Zo = 100Ω
   • tensão e corrente de offset
     • Vo off out = VIO + IIO
   • comparadores simples
     • Não-inversor com referência 0V
       • tensão positiva = +Vcc tensão negativa= -Vcc
     • Simples Inversor com referência 0V
       • tensão negativa maior que zero = -Vcc tensão negativa menor que zero - +Vcc
     • Não-inversor com referência diferente de 0V
       • tensão positiva maior que valor de referência = +Vcc tensão positiva menor que valor de referência = -Vcc
     • Inversor com referência diferente de 0V
       • tensão negativa maior que valor de referencia = -Vcc tensão negativa menor que valor de referencia = +Vcc