teoria de controle

Recommendations

Info

No information found
Palavras do autorOs sistemas dinâmicos atuais estão cada vez mais complexos,podendo ter múltiplas entradas e múltiplas saídas. Tais característicaslevaram à necessidade de métodos de análise e projeto de controlemais modernos do que aqueles que a técnica de controle clássicaoferece. Enquanto para sistemas de única entrada e única saída(SISO) a técnica clássica apresenta métodos relacionados à análisee ao projeto com base no domínio da frequência, ou seja, na funçãode transferência do sistema, para sistemas com múltiplas entradase múltiplas saídas (MIMO), a teoria de controle moderno oferecemétodos relacionados à modelagem no domínio do tempo pormeio de espaço de estados.Além do aumento da complexidade dos sistemas, a aceleraçãotecnológica relacionada ao desenvolvimento de computadores emicrocontroladores permite o monitoramento e controle dessessistemas por meios digitais, resultando em menores custos, maiorsensibilidade de medição, redução de ruídos e flexibilidade paraposteriores alterações no projeto. Nesses casos, a interação entresistemas físicos a serem controlados e sistemas digitais controladoresdeve ser realizada por meio de conversores digitais-analógicos evice-versa, e os modelos dinâmicos devem ser discretizados, paraque as análises e os projetos sejam feitos.Como base nisso, foi elaborada a disciplina Teoria de ControleModerno II. Na primeira unidade, serão estudadas as definições, osconceitos e as análises relacionadas à modelagem de sistemas noespaço de estados. Ao final da segunda unidade, você será capaz derealizar projetos de controle por alocação de polos e observadoresde estados, ambas metodologias baseadas na controlabilidade eobservabilidade de sistemas em espaço de estados.A partir da terceira unidade, será dado início aos estudos desistemas de controle digitais. Primeiramente, serão vistos osprincipais conceitos de sistemas discretos, amostragem de sinaise análise. Por fim, na quarta unidade, você será capaz de verificara estabilidade desses sistemas e realizar projetos de controladoresdigitais, entre eles, o PID digital.
Page 1: Teoria deControleModerno II
Page 4 and 5: © 2018 por Editora e Distribuidora
Page 8 and 9: Ao final da disciplina, você verá
Page 10 and 11: Serão introduzidos conceitos de an
Page 12 and 13: em t = t 0 (valor inicial das vari
Page 14 and 15: Da equação da malha (1.3), substi
Page 16 and 17: O diagrama de bloco da Figura 1.3 t
Page 18 and 19: Engenheiros e Cientistas. 3. ed. Po
Page 20 and 21: x&r&x f x , x , u(1.28)= = = ( )1 2
Page 22 and 23: &&2 k Fr() trt () = rt () α&() t
Page 24 and 25: ⎡ ∂g1∂g1⎢⎢ ∂x1∂x2C =
Page 26 and 27: Resolução da situação-problemaP
Page 28 and 29: 2. Diversos processos industriais u
Page 30 and 31: Análise de sistemas em espaço de
Page 32 and 33: AtençãoNeste ponto é necessária
Page 34 and 35: Ln n( s + as1+ + a−1 + ) () ⎤ns
Page 36 and 37: Resolução: Cálculo dos polos:⎛
Page 38 and 39: −1 −1⎛⎡s0⎤ ⎡ 0 1 ⎤⎞
Page 40 and 41: Figura 1.8 | Diagrama de blocos do
Page 42 and 43: ⎛⎜1 0 0 0⎜⎜⎜0 1 0 0⎜=
Page 44 and 45: Você, como integrante da equipe de
Page 46 and 47: V. A equação geral de resposta do
Page 48 and 49: Análise em espaço de estados com
Page 50 and 51: sys = ss(A,B,C,D) %declara o Sistem
Page 52 and 53: Figura 1.11 | Resultado para conver
Page 54 and 55: plot(T,Y,'k',T,U,'--k','LineWidth',
Page 56 and 57:
Já o segundo comando tem a seguint
Page 58 and 59:
Figura 1.15 | (a) Diagrama final mo
Page 60 and 61:
• lsim: esta função será utili
Page 62 and 63:
Observe na Figura 1.18 que o sistem
Page 64 and 65:
tf(sys)damp(A)lsim(sys,u,t,x0)O res
Page 66 and 67:
A. ss(A,B,C,D) I.B. tfdata(sys) II.
Page 68 and 69:
ReferênciasEMAMI-NAEINI, A.; VAN D
Page 70 and 71:
de forma que o estado estimado acom
Page 72 and 73:
Figura 2.1 | Controle por alocaçã
Page 74 and 75:
Assim, o sistema x = Ax+ Bu é con
Page 76 and 77:
O resultado é uma decomposição d
Page 78 and 79:
⎡ẋ⎤ ⎡10 1 0 ⋯ 0ẋ20 0 1
Page 80 and 81:
Como o posto da matriz de controlab
Page 82 and 83:
nn−1n−2s + d s + d s + + d s+
Page 84 and 85:
Resolução:Para obter a resposta d
Page 86 and 87:
Avançando na práticaControle do c
Page 88 and 89:
A equação característica desejad
Page 90 and 91:
3. Sistemas em espaço de estados n
Page 92 and 93:
Não pode faltarNa seção anterior
Page 94 and 95:
e= x− xˆ( ˆ) ( ˆ)( )( ˆ)e= Ax
Page 96 and 97:
Portanto, a forma canônica observ
Page 98 and 99:
Resolução: utilizaremos o princí
Page 100 and 101:
Para sistemas na forma canônica ob
Page 102 and 103:
⎡x⎤ A BK BK x⎢e⎥ = ⎡ −
Page 104 and 105:
2( s+40) ( s + 8s+ 33,5960)=03 2∴
Page 106 and 107:
Etapa 2: obter a equação caracter
Page 108 and 109:
nV. A matriz de observabilidade é
Page 110 and 111:
Projeto em espaço de estados com u
Page 112 and 113:
Para obter a forma canônica contro
Page 114 and 115:
A = [-8 -4 ; 4 0 ]; %declara asB =
Page 116 and 117:
Lembrando que o posto da matriz de
Page 118 and 119:
Observe que nesse caso o resultado
Page 120 and 121:
• Ganho: Math Operations → Sum
Page 122 and 123:
Na Figura 2.9 as curvas contínuas
Page 124 and 125:
Figura 2.11 | Diagrama de blocos de
Page 126 and 127:
OB = obsv(A,C); %calcula a matriz d
Page 128 and 129:
Figura 2.14 | Resposta dinâmica do
Page 130 and 131:
Resolução da situação-problemaP
Page 132 and 133:
Fonte: Matlab R2015a.Como podemos o
Page 134 and 135:
3. Após o projeto de um controlado
Page 137 and 138:
Introdução a sistemas decontrole
Page 139 and 140:
Seção 3.1Introdução a sistemas
Page 141 and 142:
Figura 3.1 | Malha de realimentaç
Page 143 and 144:
Figura 3.3 | Amostragem de um sinal
Page 145 and 146:
∞−kx t X z x kT z , como ={ ()}
Page 147 and 148:
{ af t }{ }Ζ () = aF( z)Ζ f () t
Page 149 and 150:
2 ⎧A+ B = 0 ⇒ A = −B→ 0,5z
Page 151 and 152:
Com polo ems = −aEsta mesma funç
Page 153 and 154:
de acordo com um sinal de referênc
Page 155 and 156:
Observe que, para uma entrada degra
Page 157 and 158:
Resolvendo para A, B e C, obtemos a
Page 159 and 160:
a) I, II e V são discretos.b) III
Page 161 and 162:
de amostragem considerado adequado
Page 163 and 164:
A equação (3.21) também pode ser
Page 165 and 166:
conforme equação: h G z Z G
Page 167 and 168:
Devemos também tomar cuidado ao ma
Page 169 and 170:
Foi solicitado que a implementaçã
Page 171 and 172:
2 2 21361 As 69As 70, 85ABs 104 , B
Page 173 and 174:
Segundo informado pela equipe de mo
Page 175 and 176:
Faça valer a pena1. Para aplicar t
Page 177 and 178:
Figura | Sistema discreto com reali
Page 179 and 180:
Não pode faltarNas seções anteri
Page 181 and 182:
Por outro lado, sempre que desejarm
Page 183 and 184:
ft () e f()t eT tT t.Que corresp
Page 185 and 186:
do sinal “Ts”. Uma aplicação
Page 187 and 188:
Um alternativa também seria utiliz
Page 189 and 190:
Para finalizar esta unidade, vamos
Page 191 and 192:
Figura 3.20 | Janela de parâmetros
Page 193 and 194:
Pesquise maisÉ possível declarar
Page 195 and 196:
Gz = c2d(G,T); %converte o processo
Page 197 and 198:
Figura 3.24 | Diagrama de blocos do
Page 199 and 200:
Observe na Figura 3.27 que o tempo
Page 201 and 202:
Para validar o modelo discreto, vam
Page 203 and 204:
Faça valer a pena1. “Normalmente
Page 205 and 206:
Supondo que este sistema seja imple
Page 207 and 208:
Unidade 4Análise e projeto de sist
Page 209 and 210:
Veremos, a seguir, todos os conceit
Page 211 and 212:
com a finalidade de avaliar se há
Page 213 and 214:
ExemplificandoDetermine a faixa de
Page 215 and 216:
Considere uma função de transfer
Page 217 and 218:
De fato, os polos de G ( 1z ) são:
Page 219 and 220:
Figura 4.4 | Região de interesse d
Page 221 and 222:
Determine as características de re
Page 223 and 224:
A função de transferência do sis
Page 225 and 226:
Definindo uma constante de erro K v
Page 227 and 228:
Sem medo de errarSuponha que você
Page 229 and 230:
Cancelando o termo (z-1) do numerad
Page 231 and 232:
Em malha fechada com realimentaçã
Page 233 and 234:
K lim G( z) limp z1 z120, 08665z0,
Page 235 and 236:
Qual das alternativas apresenta uma
Page 237 and 238:
Seção 4.2Projetos de controle dig
Page 239 and 240:
Figura 4.14 | Malha de realimentaç
Page 241 and 242:
da saída do sistema, formando uma
Page 243 and 244:
Ts ( ) 20, 1722Ks 0, 1551Ks 0,01717
Page 245 and 246:
Uma vez obtida a função de transf
Page 247 and 248:
Do gráfico, obtemos a frequência
Page 249 and 250:
Para os casos em que o ajuste de um
Page 251 and 252:
Figura 4.19 | Diagrama de Bode do p
Page 253 and 254:
20 z 1 z zG ( cz ) 20 1 z1
Page 255 and 256:
Avançando na práticaAjuste de gan
Page 257 and 258:
Montando a tabela de Routh para D(s
Page 259 and 260:
III. A transformada bilinear da est
Page 261 and 262:
2z za) G ( PIDz ) 258 , 3, 31 876,z
Page 263 and 264:
Não pode faltarNas seções anteri
Page 265 and 266:
o mesmo pode ser aplicado a diverso
Page 267 and 268:
05 , 50%A taxa de decaimento não
Page 269 and 270:
Figura 4.26 | Lugar das raízes de
Page 271 and 272:
Como vimos na Seção 2 desta unida
Page 273 and 274:
Observe que no canto inferior direi
Page 275 and 276:
Figura 4.31 | Biblioteca de blocos
Page 277 and 278:
AssimileQuando possuímos um contro
Page 279 and 280:
Abrir-se-á uma janela com a respos
Page 281 and 282:
Para projetar um novo controlador,
Page 283 and 284:
Avançando na práticaObtenção de
Page 285 and 286:
A partir do gráfico, posicionando
Page 287 and 288:
Ajuste também os parâmetros das f
Page 289 and 290:
controle, por exemplo, e o compensa
Page 291 and 292:
ReferênciasASTROM, K. J.; WITTENMA
Page 293 and 294:
Anotações
Page 295 and 296:
Anotações
Page 297 and 298:
Anotações
show all

teoria de controle

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?