Controle Avançado

1

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

JÉSSICA DOS SANTOS HOTZ

CONTROLE AVANÇADO

TOLEDO
2014

2

SUMÁRIO

1.

OBJETIVO........................................................................................................................... 3

2.

PROJETO . ........................................................................................................................ 4
2.1.

CONTROLADOR CH ................................................................................................ 4

2.2.

CONTROLADOR CQ ................................................................................................ 9

2.3.

CONTROLADOR CT ............................................................................................... 11

3

1. OBJETIVO
Deseja-se projetar um sistema de controle para temperatura de um aquecedor ligado a um tanque de armazenamento. A partir de ensaios temos:

Figura 1: Modelo matemático do sistema obtido empiricamente.

Como sinal de controle utiliza-se a válvula de entrada de fluído no tanque Ve. A abertura da válvula de saída Vs do tanque e a temperatura ambiente Ta são perturbações para o sistema. O nível H e Ta podem ser medidos e utilizados para compor a lei de controle. O sistema é:

Figura 2: Esboço do sistema a ser controlado.

O projeto deve atender às seguintes especificações:


Erro de seguimento zero ao degrau de referência;



Resposta ao degrau de referência sem pico nem oscilações e com Ts5%
≤ 30s;



Rejeição de perturbações do tipo degrau em Ta e Vs;



Ts5% ≤ 3segundos para rejeição de perturbações em Vs;



Ts5% ≤ 30 segundos para rejeição de perturbações em Ta.

O engenheiro decide utilizar o sistema de controle mostrado abaixo:

4

Figura 3 Esboço do sistema de controle adotado.

O sistema é composto por uma malha de controle interna de nível (CH) e um controle de pré-alimentação de Ta (Cq) e um controle de T de dois graus