CCL: CONTROLE CLÁSSICO. Profa. Mariana Cavalca

Transcrição

1 CCL: CONTROLE CLÁSSICO Profa. Mariana Cavalca

2 Currículo Resumido Curso Técnico em Eletro-Eletrônica ETEP (São José dos Campos - SP) Iniciação científica (estatística) Estágio Empresa ITA júnior: microcontroladores. Engenharia de Controle e Automação Unifei (Itajubá SP) Monitoria de Física Iniciação científica e Trabalho de Diploma (PDI e Visão Computacional) Estágio Citech Sistemas Supervisórios, CLP, Banco de Dados Mestrado e Doutorado em Engenharia Eletrônica e Computação na área de Sistemas e Controle ITA (São José dos Campos - SP) Cargo de Professor Adjunto na UDESC desde Setembro de Membro do Grupo de Controle do DEE. Coordenadora do Laboratório de Controle de Processos. Tutora do PET Engenharia Elétrica. Principais áreas de Interesse: Teoria de Controle, Controle Preditivo, Controle Tolerante a Falhas, Estimação Paramétrica, Desenvolvimento de Plantas Didáticas.

3 CONTROLE CLÁSSICO Introdução aos Sistemas de Controle: Revisão Profa. Mariana Cavalca

4 O que é controlar?

5 Histórico Atual de Controle Primeiro trabalho significativo: controlador de velocidade de James Watt; Controle Clássico Controle Moderno Década de 1940: Métodos baseados no diagrama de Bode (resposta em frequência); Década de 1950: Lugar das raízes; : controle ótimo, controle adaptativo 1980-hoje: controle robusto, controle baseado em inteligência computacional, controle tolerante a falhas, etc...

6 Definições Variável Controlada Variável Manipulada Planta Processo Sistema Distúrbio Interno Distúrbio Externo Controle realimentado

7 Malha Aberta x Malha Fechada Porque fechar a malha de um sistema (Feedback Realimentação)? 1. Estabilizar; 2. Reduzir a sensibilidade a variações de G(s); 3. Rejeitar distúrbios; 4. Modificar a resposta transitória; 5. Reduzir o erro em regime permanente. Quando é melhor aplicar a malha aberta?

8 Controle Automático

9 Especificação de Desempenho Traduzir:

10 Especificação de Desempenho Em índices de desempenho: 1. Função de Custo ou objetivo; 2. Resposta Transitória; Tempo de acomodação, Máximo pico, tempo de subida, etc Acurabilidade Estática; Erro em regime permanente 4. Acurabilidade Relativa. Margens para estabilidade.

11 Introdução aos Sistemas de Controle ISC: 1. Conceitos básicos (Laplace); 2. Modelagem Matemática; 3. Análise de sistemas de 1ª e 2ª ordem; 4. Estabilidade absoluta e relativa; 5. Erro em regime permanente.

12 Modelo Matemático Sistema Físico Identificação Modelagem Análise Estatística Modelo Validação O Modelo é útil ou não? Análise Simulação Projeto

13 Modelagem Matemática Simplicidade Acurácia Sistemas Lineares Invariantes no Tempo

14 Diagrama em Blocos

15 Sistema de Primeira Ordem Tempo de Acomodação: 3T (5%) ou 4T (2%) Tempo de Subida: 2,2T

16 Sistema de Segunda Ordem

17 Sistema de Segunda Ordem Sub Amortecido

18 Sistema de Segunda Ordem 2 Pole-Zero Map Imaginary Axis ξwn Wn β Wd Real Axis

19 Controle Clássico Como impor um comportamento desejado? Projeto de Controladores no Domínio da Frequência.

20 CCL Plano de Ensino Resumido 1. Análise pelo Diagrama do Lugar das Raízes; 2. Ações Básicas de Controle; 3. Projeto de Controladores por Intermédio do Diagrama do Lugar das Raízes; 4. Técnicas de Análise de Resposta em Frequência; 5. Projeto de Controladores por Intermédio de Técnicas de Resposta em Frequência; 6. Tópicos especiais sobre controladores PID.

21 CCL Livros Base OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson, p. ISBN MAYA, Paulo Alvaro; LEONARDI, Fabrizio. Controle essencial. São Paulo: Pearson, p. ISBN DORF, Richard C; BISHOP, Robert H. Sistemas de controle modernos. 11. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. ISBN OGATA, Katsuhiko. Engenharia de controle moderno. Rio de Janeiro: Prentice Hall do Brasil, p. NISE, Norman S. Engenharia de sistemas de controle. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. ISBN KUO, Benjamin C. Automatic control systems. 7. ed. New York, NY: J. Wiley, p. ISBN HEMERLY, Elder Moreira. Controle por computador de sistemas dinâmicos. 2. ed. São Paulo: Blucher, p. ISBN

22 CCL - Avisos Site (Plano de Ensino, Recados, Notas, Material de Aulas, Listas de Exercícios): Verifique o site regularmente!!! Provas (Teoria 80% da Nota Final) Datas no Site 1ª Avaliação 20% 2ª Avaliação 20% 3ª Avaliação 20% Trabalho Final 20% 1 Formulário por prova (folha A4 sem pauta frente e verso) Revisão de Provas: Até antes da próxima prova. Aproximações pré-exame: 69=70, 68 depende, <=67 Exame! Aproximações pós-exame: 48=49=50, 46 e 47 depende, <=45 Reprovado! Pontualidade e Frequência Para ser aprovado precisa de mínimo 75% de 90 horas/aula = 68 presenças!

23 CCL Próxima Aula: Lugar das Raízes

24 CCL: CONTROLE CLÁSSICO Bom estudo! Profa. Mariana Cavalca