Automação
Dinâmica dos processos e os modelos representativos
Processo é, por definição, uma operação ou desenvolvimento natural, que evolui progressiva e continuamente, caracterizado por uma série de mudanças graduais que se sucedem umas às outras, de um modo relativamente fixo e objetivando um resultado particular ou meta; ou, uma operação artificial ou voluntária que evolui progressivamente e se constitui de uma série de ações controladas ou de movimentos sistematicamente dirigidos para se alcançar determinado resultado ou meta. Podemos ter processos químicos, físicos, econômicos, biológicos, etc.
A dinâmica é o estudo dos estados transientes, do comportamento das variáveis de interesse e de sua dependência com o tempo.
As variáveis podem ser divididas em outras três classes: • Controlada: é a variável de saída do processo que se deseja controlar;
• Manipulada: é a variável selecionada para ser alterada pela saída do controlador, com o objetivo de se manter a variável controlada no seu valor de referência.
• Perturbação, desvio ou carga: variável não manipulada pelo controlador que quando modificada pelo meio externo altera o valor da variável controlada.
5 A Dinâmica dos processos e os modelos representativos
A dinâmica de processos tem como objetivo avaliar o comportamento do processo durante variações nas suas entradas (alimentação ou carga) do processo. Nas seções a seguir são apresentados alguns dos modelos mais encontrados na indústria.
5.1 Modelo de Primeira Ordem
Para analisar a dinâmica de primeira ordem, tomaremos como exemplo um tanque de fluxo por gravidade, conforme ilustrado na Figura 12.
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Figura 12 - Esquema de um tanque de fluxo por gravidade Nesta representação, m - vazão volumétrica de entrada; q - vazão volumétrica de saída; A - área de seção