Introdução a Controle

Introdução a Controle

1. Sistemas

   • Malha aberta
     • Tempo
     • Saída não analisada
       • Resultado inesperado
   • Malha fechada
     • Saída ligada à entrada
       • Sensor
         • Medição da saída
         • Instrumentos de medição
         • Homem como medidor
           • Controle manual
       • Realimentação
         • Envio do sinal da saída para comparação
         • Comparação da saída e da referência
           • Erro
             • Set point
               • Diferença entre referência e saída
             • Atuadores agindo de acordo com o erro
     • Variáveis
       • Manipulada
         • Processamento do controlador
           • Alteração da saída
       • De processo
         • Sinal do sensor
           • Usada para o erro
       • Controlada
         • Grandeza desejada
       • Distúrbios
         • Sinais inesperados
           • Externos
           • Internos
     • Tipos de controles
       • PID
         • Proporcional (P)
           • Constante Kp
           • P = e*Kp
           • Correção do atuador proporcional ao erro
             • Presente
           • Banda proporcional
             • Direta
               • e alto, u alto
               • e baixo, u alto
             • Reversa
               • e alto, u baixo
               • e baixo, u alto
             • 1/Kp
           • Ação isolada
         • Integrativa (I)
           • Constante Ki
           • I = (e + I)*Ki
           • Passado
           • Ação não isolada
             • PI
             • PID
         • Derivativa (D)
           • Constante Kd
           • Ação não isolada
             • PD
             • PID
           • Futuro
           • Controla a variação do erro
           • D = (e(ti) - e(ti-1))*Kd
       • ON/OFF
         • Dois estados: ligado ou desligado
           • Tolerância de referênica
             • Evitar que os atuadores liguem e desliguem sucessivamente, e estraguem
             • Abaixo da tolerância do set-point: Liga os atuadores
               • Para manter de acordo com a referência, e seus limites (tolerância)
             • Acima da tolerância do set-point: Desliga os atuadores
               • Tentar manter na tolerância
   • Sinal
     • Informações
     • Sinais de entrada
       • Função degrau
         • Valores extremos, sem intermediários
           • Por exemplo, 0 V ou 12V
       • Rampa
         • Função afim
           • Inclinação
             • Coeficiente angular
           • Valores intermediários, entre os extremos
       • Impulso
         • Mudança drástica de valores em curto espaço de tempo
   • Controlador
     • Processamento de sinais
   • Atuador
     • Ação no sistema
   • Estabilidade
     • Entrada limitada -> Saída limitada
     • Estabilidade marginal
       • Um pequeno distúrbio gera instabilidade
     • Estabilidade global
       • Estabilidade, mesmo diante a distúrbios
     • Estabilidade local, mais estável que a marginal, porém tamém gera instabilidade diante certos distúrbios
   • Tempo de resposta
     • Regime Transitório
       • Amplas variações na grandeza de saída
     • Regime permanente
       • Variações pequenas, dentro da faixa de tolerância, na grandeza de saída

2. Amplificador Operacional

   • Alimentação
     • Simétrica
       • +Vcc e -Vcc
     • Assimétrica
       • +Vcc e GND
   • Impedância de entrada
     • Idealmente
       • Nula
     • Real
       • Muito baixa, mas não nula
   • Ganho de tensão
     • Idealmente: infinito
     • Real: ganho muito alto, porém não infinito
   • Malha aberta
   • Malha fechada
     • Resistência de feedback
   • Circuitos
     • Inversores
       • Entrada positiva -> saída negativa
       • Entrada negativa -> saída positiva
     • Não inversores
       • Entrada positiva -> saída positiva
       • Entrada negativa -> saída negativa
     • Comparadores
       • Tensão de referência
         • GND
         • Diferente de GND
         • Fase de transição do valor de saída
       • Vo = A*(V+ - V-)
         • Ganho infinito em malha aberta
         • Valores limites para a saída
           • Alimentação simétrica
             • + Vcc ou - Vcc
           • Alimentação assimétrica
             • + Vcc ou GND
         • Vo negativo com entrada positiva
           • Comparador inversor
         • Vo positivo com entrada positiva
           • Comparador não inversor