Simulink

ENSINO DE MODELAGEM E IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS USANDO AMBIENTE COMPUTACIONAL MATLAB/SIMULINK

Leandro dos Santos Coelho Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Laboratório de Automação e Sistemas, PUCPR/CCET/LAS Rua Imaculada Conceição, 1155, Prado Velho, 80215-030 – Curitiba – PR e-mail: [e-mail]

Resumo. Este artigo propõe a utilização do ambiente computacional Matlab/Simulink para análise e verificação de fundamentos e aspectos relevantes de modelagem e identificação de processos. A abordagem adotada propicia aos alunos adquirirem experiência na simulação de modelos matemáticos lineares (e não-lineares) e aprimorarem seus conhecimentos de processos industriais. O artigo é organizado na forma de lições. As lições apresentadas tratam diversos fundamentos de modelagem e identificação de processos, tais como: (i) resposta do processo a sinais degrau e rampa, (ii) determinação de pólos e zeros da função de transferência, (iii) decomposição da função de transferência do processo em frações parciais, (iv) verificação se o processo é estável (ou instável) em malha aberta, (v) determinação da existência (ou não) de não-linearidades, e (vi) representação de processos em espaço de estados. O estudo de caso avaliado no Matlab consiste de um modelo simplificado do sistema de suspensão de uma das rodas de um automóvel. Além disso, o modelo matemático de um sistema mecânico denominado “snubber” é avaliado através de simulações utilizando o Simulink. Palavras-chave: Matlab, Identificação de processos, Modelagem de processos industriais, Metodologias de ensino, Novas Tecnologias e Metodologias no Ensino de Engenharia.

1.

INTRODUÇÃO

Este artigo trata de parte do conteúdo da disciplina de Processos em Engenharia. Esta disciplina é ministrada para os estudantes do 5o semestre, do curso de Engenharia Mecatrônica (Controle e Automação), da Pontifícia Universidade Católica do Paraná. A disciplina de Processos em Engenharia tem um caráter