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Malha aberta e fechada - controle, Notas de aula de Controle de Processo

Universidade Federal de Alagoas (UFAL)Controle de Processo

teoria controle notas de aula funções de transferência

Tipologia: Notas de aula

2019

Compartilhado em 03/08/2019

hellen-renata-correia
hellen-renata-correia 🇧🇷

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Terminologias
Controle em Malha Fechada
Controle em Malha Aberta
Malha Fechada Versus Malha Aberta
Exemplos de Sistemas de Controle
Projeto de Sistema de Controle
Exercícios para Resolução em Sala de Aula
Aula 2
Carlos Amaral
Fonte: Cristiano Quevedo Andrea
UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
DAELT - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica
Curitiba, Agosto de 2011.
UTFPR, DAELT Sistema de Controle
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Terminologias

Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Aula 2

Carlos Amaral

Fonte: Cristiano Quevedo AndreaUTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáDAELT - Departamento Acadêmico de Eletrotécnica

Curitiba, Agosto de 2011.UTFPR, DAELT

Terminologias

Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Resumo

TerminologiasControle em Malha Fechada

Controle em Malha Aberta

Malha Fechada Versus Malha Aberta

Exemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle

Exercícios para Resolução em Sala de AulaExercício

UTFPR, DAELT

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Malha Fechada

O sinal de saída possui efeito direto no sinal de controle.São denominados sistemas de controle realimentados oucom retroação.

Ref.

Erro-

u ( t^

)^

Saída

Controlador

Planta

O sistema em malha fechado é utilizado para enviar o sinalde erro para o controlador e deste modo eliminá-lo.Malha Fechada

Realimentação (feedback).

u ( t^

) é a lei de controle aplicada na planta.

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Sistema de Controle

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Malha Fechada

Exemplo

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle

Exercícios para Resolução em Sala de AulaPor meio da utilização de um sistema de controle de malhafechada, pode-se projetar um sistema de controle a distúrbio evariações de parâmetros da planta.O sistema de controle de malha aberta é mais fácil de serconstruído, visto que grande parte das plantas é estável emmalha aberta.Em sistemas onde é conhecida a relação entre a entrada e asaída, e ainda, verifica-se a ausência de distúrbio, éaconselhável a utilização de um sistema de controle de malhaaberta.Geralmente, projeto de sistemas em malha fechada são maiscaros que malha aberta.Uma combinação entre sistemas de controle de malha aberta emalha fechada apresenta melhores resultados do que utilizadosseparadamente.

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

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Sistema de Controle de Tráfego

O sistema de controle de tráfego por meio de semáforos operados embase de tempos constitui um sistema de controle de malha aberta.Se fosse informado o número de carros parado em cada ramo das ruasa uma central informatizada, e esta central decide quando ativar o sinalverde e vermelho, então o sistema seria malha fechada.Sistema de controle muito complexo. Necessita-se de teoriasavançadas de controle, tais como fuzzy, para minimizar o tempo deespera dos veículos.

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Sistema de Controle de Pressão

Considere a figura abaixo:

A pressão na caldeira é controlada pela posição do regulador.Esta pressão é medida por um elemento medidor de pressão.O sinal medido é enviado ao controlador para comparação com o valordesejado.Se existir algum erro, a saída do controlador é enviado ao atuador, queposiciona o regulador de modo a reduzir o erro.

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Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Sistema de Controle de Velocidade

Considere a figura a seguir:

A quantidade de vapor admitida no cilindro da máquina éajustada de acordo com a diferença entre a velocidadereal e a desejada.A referência é ajustada no valo da velocidade desejada.

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Projeto de Sistema de Controle

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Um Projeto - Controle de uma Mesa Rotativa

Inúmeras aplicações utilizam mesas rotativas para gira umdisco com velocidade constante, ex: leitor de CD.ProjetoObjetiva-se projetar um sistema de controle que mantenha avelocidade de giro do leitor de CD constante. Para obter a rotação dodisco será utilizado um motor CC como atuador.

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Sistema de Controle para Aplicação de Insulina

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha AbertaExemplos de Sistemas de Controle

Projeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula

Sistema de Controle para Aplicação de Insulina

O objetivo é projetar um sistema de controle para manterregulada a concentração de açúcar no sangue de umdiabético.O sistema abaixo é proposto para solucionar esteproblema de controle:

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha Aberta

Exercício

Exemplos de Sistemas de ControleProjeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula Considere o seguinte sistema ilustrado,O objetivo do sistema de controle é manter a temperaturaestável em 22

◦^ C.

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Sistema de Controle

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Controle em Malha FechadaControle em Malha Aberta Malha Fechada Versus Malha Aberta

Exercício

Exemplos de Sistemas de ControleProjeto de Sistema de Controle Exercícios para Resolução em Sala de Aula Utilizando um bimetal (ilustrado abaixo), que é composto dedois metais com coeficientes de dilatação térmica diferentes,pode-se realizar este sistema de controle.Descreva um sistema de controle em blocos para esteexercício. Aborde o sistema em malha aberta e em malhafechada, apontando vantagens e desvantagens.

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Sistema de Controle