Download - Controle de Processos_capitulo 4
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Controle de Controle de Processos Processos Industriais Industriais
Cdigo: 3691
Princpios e Princpios e AplicaesAplicaes
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www.editoraerica.com.br
Cdigo: 3691Autor: Claiton Moro Franchi
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de Controladores PIDSintonia de Controladores PID
O sistema de controle deve atender as seguintes condies:
Ser estvel.
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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.
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Captulo 4Captulo 4
Qualidade do ControleQualidade do Controle
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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 =
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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 =
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Captulo 4Captulo 4
Critrios para Sintonia do ControladorCritrios para Sintonia do Controlador
Pode haver offset? Pode haver overshoot?
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Pode haver overshoot? necessria uma razo de decaimento determinada? Um pequeno tempo de subida necessrio?
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Captulo 4Captulo 4
Resposta do ControladorResposta do Controlador
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1. Superamortecida: resposta lenta sem oscilao.2. Criticamente amortecida: resposta rpida sem oscilao.3. Subamortecida: resposta mais rpida, com considervel oscilao.
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Captulo 4Captulo 4
Critrios de Performance Baseados no ErroCritrios de Performance Baseados no Erro
Integral do Erro Absoluto (IAE)
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[ ]= 0
)( dttEIAE
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Captulo 4Captulo 4
EstabilidadeEstabilidade
Sistema estvel (nvel)
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Captulo 4Captulo 4
EstabilidadeEstabilidade
Sistema instvel (nvel):
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Captulo 4Captulo 4
EstabilidadeEstabilidade
Malha de controle aplicada a sistema instvel:
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Oscilao Constante (Ziegler e Nichols)
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Ziegler-Nichols em Malha Fechada Modificado
4/12KK PU =
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4/1
4/12PP
KK
U
PU
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Captulo 4Captulo 4
Rel RealimentadoRel Realimentado
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hK PU 14,34
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Captulo 4Captulo 4
RelRel RealimentadoRealimentado
Etapas:
Determine um valor para a variao de h (tipicamente 5%). O valor de h
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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.
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Mtodo da Curva de Reao
Consiste em introduzir um pequeno degrau de amplitude conhecida no processo
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Consiste em introduzir um pequeno degrau de amplitude conhecida no processo em malha aberta e medindo a sada do controlador.
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Mtodo da Curva de Reao
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TCpN =
CpNL
TLR
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L = tempo de atraso, minT = constante de tempo, minCp = mudana na PV em resposta perturbao (%)N = taxa de reao, %/min
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Ziegler-Nichols Malha Aberta
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Cohen-Coon Malha Aberta
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Modelo Interno IMC
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Mtodo ITAE
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Mtodo ITAE
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Chien-Hrones e Reswick (Overshoot de 0%)
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Chien-Hrones e Reswick (Overshoot de 20%)
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Captulo 4Captulo 4
Sintonia de ControladoresSintonia de Controladores
Via Software
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Captulo 4Captulo 4
Avaliao de Malhas de ControleAvaliao de Malhas de Controle
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