Controle de Processor Industriais - Controle Avançado em Cascata

SUMÁRIO
1-Controlador de nível de tanque .................................................................................... 2
a) Modelagem matemática ............................................................................................... 3
b) Representação no Simulink do sistema ........................................................................ 7
c) Projeto do controlador PID .......................................................................................... 7
d) Projeto do controlador cascata ................................................................................... 11
e) Projeto do controlador cascata no formato PID .......................................................... 12
f) Índices de desempenho para controle cascata ............................................................. 14
g) Comparações e interpretações às respostas de nível................................................... 16
h) Respostas de nível com fornecimento de água senoidal ............................................. 18
i) Caso para mudança de amplitude da capacidade de vazão da válvula+ atuador .......... 21
j) Caso contendo dois tipos de distúrbios ....................................................................... 23

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1. Controle de nível de dois tanques acoplados

O objetivo do controle é manter o nível do segundo tanque constante em um determinado valor. Esse controle é feito pela válvula que controla a vazão que entra pelo primeiro tanque, QE.
A figura a seguir mostra como estes tanques estão interligados:

Figura 1- Sistema de controle de nível

Legendas:

A1 e A2- Áreas das bases dps tanques
K1 e K2- Constantes características das válvulas de saída considerando regime regime turbulento H1 e H2- Alturas do nível de água nos tanques QE, Q1, Q2- Vazões de água nos tanques Lt- Sensor de Nível
LIC- Controlador de Nível
I/P- Conversor Corrente/Tensão

Esse sistema possui os seguintes dados:
 O valor de