PRÁTICA LABORATORIAL DE PROJETOS DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL


   Os amplificadores operacionais foram utilizados na confecção dos controladores industriais analógicos, que apresentavam o ganho proporcional, integra e derivativo. Durante o projeto do controlador foi dito que você tomaria frente ganho integral, e que o ganho desejado era igual a 0,5. Dado o bloco a seguir, qual será o valor do resistor R1, para que o mesmo atenda a condição de projeto?


20 Kohm


30 Kohm


40 Kohm


50 Kohm


10 Kohm

Durante o processo de sintonia dos controladores (PID) e primordial conhecer as técnicas de simulações que demonstram o comportamento dos polos e zeros de um sistema industrial, conhecer esses comportamentos nos possibilita calcular os limites estabelecidos pelo processo dando a possibilidade de determinar a melhor estratégia para contornar as possíveis instabilidades. Sabendo disso você foi contratado para determinar o ponto crítico de um dado sistema que posteriormente foi modelado usando o método de Smith que aproxima o modelo real da planta para um modelo de primeira ordem com atraso (equação 1). Com o modelo em mãos, calcule o valor de Kp para o sistema esteja em no ponto crítico?  (Adote o Controlador C(s) = Kp*(s+0.1)/s e use o método de Padé para a aproximação do tempo morto.)

 

H(s)=1/(10*s+1)*exp(-2*s)                                       (1)


50


10


30


20


40

Durante o processo de sintonia dos controladores (PID) e primordial conhecer as técnicas de simulações que demonstram o comportamento dos polos e zeros de um sistema industrial, conhecer esses comportamentos nos possibilita calcular os limites estabelecidos pelo processo dando a possibilidade de determinar a melhor estratégia para contornar as possíveis instabilidades. Sabendo disso você foi contratado para determinar o ponto crítico de um dado sistema que posteriormente foi modelado usando o método de Smith que aproxima o modelo real da planta para um modelo de primeira ordem com atraso (equação 1). Com o modelo em mãos, calcule o valor de Kp para o sistema esteja em no ponto crítico? (Adote o Controlador C(s) = Kp*(s+0.1)/s e use o método de Padé para a aproximação do tempo morto.)

 

 

H(s)=1/(10*s+1)*exp(-s)                                       (1)


30


20


50


10


40

    Em sistemas de controle podemos aplicar vários métodos para determinar os valores dos parâmetros do compensador industrial, sendo que alguns métodos utilizam cálculos mais simplificados e outros mais avançados. Um dado sistemas de primeira ordem com atraso (equação 1), foi constatado que um controlador PI, por meio do teorema do valor final, atende o requisito de anular o erro de offset. Usando o método do lugar das raízes, determine qual o valor do Kp (ganho proporcional) para que o sistema seja criticamente amortecido. (Adote o Controlador C(s) = Kp*(s+0.1)/s e use o método de Padé para a aproximação do tempo morto.)

H(s)=1/(10*s+1)*exp(-s)                                       (1)


4,92


2,71


2.52


3,43


3,02

   Em sistemas de controle podemos aplicar vários métodos para determinar os valores dos parâmetros do compensador industrial, sendo que alguns métodos utilizam cálculos mais simplificados e outros mais avançados. Um dado sistemas de primeira ordem com atraso (equação 1), foi constatado que um controlador PI, por meio do teorema do valor final, atende o requisito de anular o erro de offset. Usando o método do lugar das raízes, determine qual o valor do Kp (ganho proporcional) para que o sistema seja criticamente amortecido. (Adote o Controlador C(s) = Kp*(s+0.1)/s e use o método de Padé para a aproximação do tempo morto.)

H(s)=2/(10*s+1)*exp(-2*s)                                       (1)


0,324


2,876


2,543


0,858


1,234

Em sistemas de controle podemos aplicar vários métodos para determinar os valores dos parâmetros do compensador industrial, sendo que alguns métodos utilizam cálculos mais simplificados e outros mais avançados. Um dado sistemas de primeira ordem com atraso (equação 1), foi constatado que um controlador PI, por meio do teorema do valor final, atende o requisito de anular o erro de offset. Usando o método do lugar das raízes, determine qual o valor do Kp (ganho proporcional) para que o sistema seja criticamente amortecido. (Adote o Controlador C(s) = Kp*(s+0.05)/s e use o método de Padé para a aproximação do tempo morto.)

H(s)=1/(20*s+1)*exp(-2*s)                                       (1)


3,43


0,67


2,56


4,52


1,23

Deseja-se realizar a sintonia de um controlador PID, por meio da sintese direta, adotando o tau desejado igual a 1, para a equação a seguir:

H(s)=1/(s+1)


Kp=0.8 e Ki=0.5


Kp=0.25 e Ki=0.7


Kp=0.7 e Ki=0.7


Kp=1e Ki=1


Kp=0.25 e Ki=0.25

Tipo de controle que é aplicado em processos que permitem uma faixa de valores para a sua variável controlada que oscila em tono do valor desejado, sendo bastante aplicado em sistemas de controle que utilizam termostatos, chaves de nível e outros. Outra característica e que o mesmo pode ser usado em sistemas com tempo morto elevado.

De acordo com o texto acima, estamos discorrendo sobre qual tipo de controlador?


Controlador Proporcional mais integra


Controlador on-off


Controlador Adaptativo

 


Controlador Proporcional


Controlador Fuzzy

   A correta sintonização dos controladores industriais (exemplo PID) resulta em uma maior qualidade dos produtos confeccionados, pois esses apresentam pouca variação ao valor especificado, e um menor desgaste para os elementos finais de controle que não sofrem fortes alterações em seu ponto de operação. Uma industrial do ramo de álcool e açúcar o contratou para realizar a sintonia do controlador de nível (LIC) de um tanque de gravidade de H20, o qual teve seu modelo calculado usando o método de Smith para primeira ordem com atraso de transporte apresentado na equação 1 a seguir. Determine os valores dos parâmetros para um controlador PI usando o método da síntese direta, sabendo que a constante de tempo desejada em malha fechada é igual a da planta em malha aberta.

 

H(s)/Qi(s) = 0.5/(10*s+1)*exp(-2*s)            (1)


Kp=10/2 e Ki=1/(2*s)


Kp=10/6 e Ki=1/(3*s)


Kp=10/6 e Ki=1/(6*s)


Kp=10/3e Ki=1/(6*s)


Kp=10/3 e Ki=1/(3*s)

     Os controladores industriais apresentam várias configurações, como proporcional, proporcional mais integral e outras. Essas configurações foram elaboradas para atender tipos de plantas distintas as quais apresentam estrutura diferente dos padrões estabelecidos. O sistema apresentado pela equação 1 é um desses modelos, quais seriam os blocos dos controlador PID (paralelo) que estariam ativados ( Parâmetro diferente de zero) para realizar o controle dessa planta? (Use o método da síntese direta.)

H(s)/Qi(s) = 1/(s^2+s)            (1)


PI


PD


I

 


PID


P

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