controle de processos_capitulo 4

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Controle de Controle de Processos Processos Industriais Industriais

Cdigo: 3691

Princpios e Princpios e AplicaesAplicaes

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

www.editoraerica.com.br

Cdigo: 3691Autor: Claiton Moro Franchi

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Sintonia de Controladores PIDSintonia de Controladores PID

O sistema de controle deve atender as seguintes condies:

Ser estvel.

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

Ser estvel. Os efeitos das perturbaes devem ser minimizados. Resposta rpida para variaes no setpoint. Erro em regime permanente (offset) deve ser eliminado. Ser robusto, isto , pouco sensvel s variaes nas condies do processo e

perturbaes.

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Qualidade do ControleQualidade do Controle

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Qualidade do ControleQualidade do Controle

Sobrelevao (overshoot) mxima (OVmx): quantidade em que a resposta excede o valor final em regime permanente.

AOV =

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

Razo de decaimento: a relao entre a amplitude da primeira oscilao com a amplitude da seguinte, dada por C/B.

Tempo de subida, tr (rise time): o tempo necessrio para a resposta transiente alcanar o valor final de regime permanente.

Instante do pico, tp (peak time): tempo necessrio para a resposta atingir o primeiro pico do sobressinal (overshoot) mximo.

Tempo de resposta, ts (settling time): o tempo transcorrido para a curva de resposta alcanar e permanecer dentro de uma faixa em torno do valor final.

BAOVmx =

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Critrios para Sintonia do ControladorCritrios para Sintonia do Controlador

Pode haver offset? Pode haver overshoot?

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

Pode haver overshoot? necessria uma razo de decaimento determinada? Um pequeno tempo de subida necessrio?

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Resposta do ControladorResposta do Controlador

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

1. Superamortecida: resposta lenta sem oscilao.2. Criticamente amortecida: resposta rpida sem oscilao.3. Subamortecida: resposta mais rpida, com considervel oscilao.

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Critrios de Performance Baseados no ErroCritrios de Performance Baseados no Erro

Integral do Erro Absoluto (IAE)

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

[ ]= 0

)( dttEIAE

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

EstabilidadeEstabilidade

Sistema estvel (nvel)

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Sistema instvel (nvel):

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Malha de controle aplicada a sistema instvel:

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores

Oscilao Constante (Ziegler e Nichols)

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Ziegler-Nichols em Malha Fechada Modificado

4/12KK PU =

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

4/1

4/12PP

KK

U

PU

=

=

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Rel RealimentadoRel Realimentado

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

a

hK PU 14,34

=

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

RelRel RealimentadoRealimentado

Etapas:

Determine um valor para a variao de h (tipicamente 5%). O valor de h

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

Determine um valor para a variao de h (tipicamente 5%). O valor de hdeve ser pequeno o suficiente para que o processo no seja fortemente perturbado, mas grande o suficiente para que a amplitude a possa ser medida.

Aplique o valor de h para a sada do controlador. Repita at o ciclo ser estabelecido. Anote o valor de a por meio da resposta do grfico. Determine (KPU) e encontre graficamente o valor do perodo crtico (PU). Com os valores de KPU e PU encontre os valores das constantes dos

controladores utilizando as equaes de Ziegler-Nichols ou de Tyreus-Luyben.

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Mtodo da Curva de Reao

Consiste em introduzir um pequeno degrau de amplitude conhecida no processo

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

Consiste em introduzir um pequeno degrau de amplitude conhecida no processo em malha aberta e medindo a sada do controlador.

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Mtodo da Curva de Reao

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

TCpN =

CpNL

TLR

==

L = tempo de atraso, minT = constante de tempo, minCp = mudana na PV em resposta perturbao (%)N = taxa de reao, %/min

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Ziegler-Nichols Malha Aberta

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Cohen-Coon Malha Aberta

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Modelo Interno IMC

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Mtodo ITAE

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Chien-Hrones e Reswick (Overshoot de 0%)

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Chien-Hrones e Reswick (Overshoot de 20%)

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4


Via Software

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

ed

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

.

c

o

m

.

b

r

Captulo 4Captulo 4

Avaliao de Malhas de ControleAvaliao de Malhas de Controle

w

w

w

.

e

d

i

t

o

r

a

e

r

i

c

a

controle de processos_capitulo 4

Documents