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História
1. Grécia antiga (300AC):
– relógio de Katesibios
– lâmpada de óleo de Phiton
2. Época intermediária:
(idade das trevas)
– 1620: Sistema de controle de temperatura de Drebbel na Holanda (incubadeira de Drebbel)
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História (continuação)
fogo álcool
mercúrio
placa
Gases quentes
água flutuador
Haste (calibrador)
abafador
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História (continuação)
3. Revolução Industrial:
– Pêndulo de Watt para o controle de máquina a vapor (1769)
– J.C. Maxwell (1868) formulou o modelo matemático do controle da turbina a vapor e o primeiro estudo de estabilidade de sistemas realimentados.
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História (continuação)
4. Segunda Guerra
(Controle Clássico domínio da frequência)
Sistemas Mecânicos: hidráulicos, pneumáticos
(SISO) – Linha de montagem da Ford
– Bode: realimentação
– Nyquist: estabilidade
– aparecimento dos sistema de controle numérico (CNC) no MIT
– Primeiro robô industrial (George Duval)-1954
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História (continuação)
5. 1955.... (Controle Moderno domínio do tempo.
– Lyapunov (1893) – 1957- Sputnik – aparecimento do computador (1960-.....)
Sistemas mecatrônicos ou eletrônicos (atuação sempre mecânica)
– Voos russos tripulados – Congresso de Automação em Moscou (1960) – Espaço de Estados
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Atuação: mecânica
• lemes
• bocal de empuxo de foguetes e navios
• suspensão ativas e semi-ativas
• pressurização de cabines de avião
• troca de marcha automática em veículos
• processos fermentativos
• motor de combustão interna
• propulsores em aviões, navios e plataformas flutuantes
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Máxima: para controlar é preciso medir e atuar adequadamente sobre o sistema.
Entrada de fluido
Saída de fluido
válvula
sensoriamento
atuação
controlador
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sensor atuador
planta
controlador
entrada
saída
Sensores: instrumentos de medida (mede as variáveis a serem controladas) Controlador: determina a ação para alterar o comportamento da planta Atuador: equipamento que age na planta Planta: sistema a ser controlado
Máxima: para controlar é preciso medir e atuar adequadamente sobre o sistema.
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História (continuação)
6. 1980
Controles Avançados:
• Controle Adaptativo, Controle Inteligente, Controle Robusto, Controle Não-linear.
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T
A
C C=controlador A= radiador M=motor v=válvula T=termômetro
Sist
em
a e
m m
alh
a ab
ert
a
Sist
em
a e
m m
alh
a ab
ert
a
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Sistema em malha aberta
sensor atuador
planta
controlador
saída
Sensores: instrumentos de medida (mede as variáveis a serem controladas) Controlador: determina a ação para alterar o comportamento da planta Atuador: equipamento que age na planta Planta: sistema a ser controlado Máxima: para controlar é preciso medir variáveis do sistema.
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Dt
CONTROLADOR+ ATUADOR
Lógica de Controle u
M V A q
Q q q
Sistema em malha aberta
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SENSOR
TERMÔMETRO
Te
CONTROLADOR
C A T U A D O R
PLANTA
SALA
M
V
A
Ti
Z2 tm u
q
Q
q Z1
distúrbio tR
TERMÔMETRO
tS
M= motor V= válvula A= aquecedor (radiador)
q =ângulo Q=vazão q=fluxo de calor
Sistema em malha aberta
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Gsala
Gporta
Gparede
+
-
-
q+Z1 tR
PLANTA
Subsistemas
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Sistema em malha fechada
T
r= temperatura desejada A= radiador (atuador) T=termômetro (sensor) v=válvula (atuador) M=motor (atuador)
v
r
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CONTROLADOR
CONTROLADOR + ATUADOR
SALA
td
q
sensor
distúrbios
treal tm
-
Dt
Dt = erro da temperatura td=temperatura desejada q =calor tm=temperatura medida
treal
Sistema em malha fechada
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Sistema de Controle em Malha Fechada
C= controlador A=atuador P=planta S=sensor
C A P
S
e r
d
u s
Yp
r=referência e=erro de acompanhamento u=ação de controle d=distúrbio s=saída Y=saída da planta (real) Ys=saída medida Yp=saída + distúrbio D|A = onterface analógico digital
Ys
Canal direto
Canal de retroalimentação = feedback
Y
D|A
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Va n t a g e n s e d e sva n t a g e n s
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insumos produtos