Sistema de Controle I (Cód. Antigo)

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CENTRO TECNOLÓGICO
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA:
CARÁTER :
SISTEMAS DE CONTROLE I
CARGA HORÁRIA:
60
CÓDIGO:
OBRIGATÓRIA
TEÓRICA
PRÁTICA
60
PRÉ-REQUISITO:
TOTAL
TE - 05054
CR
60
04
CÓDIGO:
ANÁLISE DE SISTEMAS LINEARES
TE - 05079
EMENTA:
Introdução aos Sistemas de Controle. Especificações de Desempenho de Sistemas de
Controle no domínio do tempo. Introdução ao controle de processos industriais.
Controladores do tipo relé, P,I, PI, PD, PID. Método do lugar geométrico das raízes .
EMENTA:
Projeto de compensadores baseado no LGR. Métodos de resposta em freqüência. Projeto
de compensadores baseado na resposta em freqüência. Projeto de compensadores no
espaço de estados (realimentação de estados).
PROGRAMA:
Cap. 1 Introdução
PROGRAMA:
aos Sistemas de Controle
Resumo histórico da evolução das técnicas de controle e suas aplicações em
sistemas reais.
Cap. 2 Modelagem e Comportamento Dinâmico de Sistemas
Introdução à modelagem. Modelos de sistemas mecânicos. Modelos de circuitos
elétricos. Modelagem de sistemas eletromecânicos: motores e geradores.
Modelagem de sistemas com transferência de calor e fluxo de fluidos
incompressíveis. Representação de sistemas lineares por funções de transferência e
diagramas de blocos: polos e zeros. Comportamento dinâmico de sistemas lineares
de 1a. e 2a. ordem: especificações no domínio do tempo em termos de pólos e zeros.
Efeitos de zero adicional e pólos adicionais.
Cap. 3 Princípios Básicos de Controle por Realimentação
Controle em malha aberta e controle em malha fechada. Componentes básicos de
um sistema de controle com realimentação: referencia, sinal de erro, saída, sinal de
controle, distúrbios, controlador, processo e sensores e/ou transdutores.
Características gerais do processo de realimentação: erro de regime permanente em
BIBLIOGRA
face de variações de parâmetros e presença de distúrbios. Controladores industriais:
proporcional (P), integral (I), derivativo (D), PI, PD, PID. Ajuste de parâmetros de
controladores PID pelo método de Ziegler-Nichols. Precisão estática e tipos de
sistemas. BIBO estabilidade e critério de Routh.
Cap. 4
Método do Lugar Geométrico das Raízes (LGR)
Introdução. Regras para o traçado do LGR. Exemplos. Ajuste de ganho com o
auxílio do LGR. Projeto de compensadores dinâmicos do tipo lead, lag e lead-lag.
Variações do LGR padrão: LGR complementar, sistemas com atraso de transporte,
LGR em função de outros parâmetros.
Cap. 5 Métodos de Resposta em Freqüência
Introdução à análise senoidal. Diagramas de Bode: regras para o traçado assintótico
aproximado. Especificações no domínio da freqüência: largura de faixa, freqüência
de cross-over. Estabilidade. Diagrama de Nyquist. Critério de estabilidade de
Nyquist. Margens de ganho e de fase. Resposta em freqüência de malha fechada.
Projeto de compensadores no domínio da freqüência. Sensibilidade e robustez.
Cap. 6 Projeto de Controladores no Espaço de Estados
Introdução. Representação de sistemas em espaço de estados: relação entre pólos e
auto-valores. Controle por realimentação de estados (posicionamento de pólos):
cálculo dos ganhos de realimentação, forma canônica de controlador. Escolha dos
pólos de malha fechada. Estimador de estados. Controle por realimentação de
estados estimados. Controle integral para regulação da saída e rejeição de
distúrbios.
BIBLIOGRAFIA
[1]
Gene F. Franklin, J. David Powell, Abbas Emami-Naeini, “Feedback Control of
Dynamic Systems”. Addison-Wesley, 1986.
[2]
Katsuhiko Ogata, “Engenharia do Controle Moderno”. Prentice-Hall do Brasil
Ltda., 1993.
APROVADO EM 1997
DEEC
Belém,___ de ______________ de ________