Um sistema de controle pode ser definido como um conjunto de equipamentos e dispositivos que gerenciam o comportamento de máquinas ou outros sistemas físicos. Para isso, é necessário realizar a modelagem matemática da planta, seguida do projeto do controlador. [1] Posteriormente, segue-se para a elaboração física dos sistemas. Alguns processos podem ser não controláveis ou apresentar não-linearidades de operação. Nestes casos, devem ser utilizadas técnicas de controle sofisticadas, conforme os objetivos de projeto e custos envolvidos.
Como exemplos de aplicações desses sistemas, pode-se citar: controle de ferramenta nas máquinas CNC, estabilidade de vôo em aeronaves, controle de servomecanismos, sistemas robotizados, etc.[2]
Há alguns tipos comuns de controladores, com muitas variações e combinações: controle lógico (digital), controle realimentado analógico (ou linear), controle robusto; sendo este de grande importância, pois garante um certo padrão mínimo de desempenho para o sistema, mesmo na presença de incertezas sobre o modelo[3]. Há também a lógica fuzzy, que procura modelar o raciocínio humano, podendo combinar a estrutura fácil da lógica com a utilidade do mundo real dos controles realimentados.
Controles digitais
Sistemas de controles lógicos para a indústria e equipamentos comerciais, foram historicamente implementados através da lógica de relés, projetados utilizando a lógica ladder. Atualmente, a maioria dos sistemas são implementados através de CLP ou microcontrolador. A notação ladder ainda é muito utilizada em CLP's.[4]
Controladores digitais podem utilizar chaveamento, sensores, termostatos, pressostatos, etc., e podem ligar e desligar equipamentos em diversas operações. Sistemas lógicos são utilizados em operações de sequências mecânicas em diversas aplicações. Os CLP's podem ser programados em diversas linguagens como por exemplo, ladder, SFC e programação estruturada.[5]
Exemplos de aplicações incluem elevadores, máquinas de lavar e outros equipamentos com operações de liga-desliga automáticos.
Sistemas lógicos são fáceis de projetar e podem manipular operações muitos complexas. Alguns aspectos dos sistemas lógicos são projetados utilizando princípios da lógica Booleana.
Controles analógicos
O termostato é um controlador simples de malha fechada: quando o valor do processo (PV) vai abaixo do set point (SP), a resistência é ligada. Outro exemplo pode ser um pressostato de um compressor de ar, quando a pressão de processo cai abaixo do set point (SP), o compressor é ligado.[6] Refrigeradores e bombas de vácuo possuem mecanismos de operação similares, porém efetuando o controle de modo proporcional, realizando assim a correção do erro.[7] Em alguns casos, sistemas simples de controle on-off podem ser eficazes na malha fechada, não sendo necessário a utilização de técnicas como PID ou PI, que são mais precisas, porém mais caras de serem implementadas. Contudo, em outros processos, como no posicionamento preciso de um braço robótico, é necessário o uso de técnicas mais complexas, eliminando totalmente o erro em regime permanente.[8]
Ver também
Referências
- ↑ BARS, Ruth; BÁNYÁSZ, Csilla; HETTHÉSSY, Jenó. Control Engineering. Hungary: Springer, 2019. ISBN 978-981-10-8296-2
- ↑ Sistemas de controle - USP. https://www.ime.usp.br/~adao/SR2y.pdf
- ↑ Ogata, K. (1989). Engenharia de Controle Moderno. Rio de Janeiro: 2° Ed. Prentice Hall
- ↑ FERREIRA, Henrique. Controle Digital. UnB: 2020 http://www2.ene.unb.br/henrique/CDig/introdu%C3%A7%C3%A3o.pdf
- ↑ ARSHAD, F. M.; BALA, B. K.; NOH, K.M. System Dynamics Modelling and Simulation. Malaysia: Springer 2017
- ↑ DORF, Richard C; BISHOP, Robert H. Sistemas de controle modernos - 8.ed / 2001 8.ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2001.
- ↑ NISE, Norman S. Engenharia de Sistemas de Controle. 6º Ed. LTC, Rio de Janeiro, 2012.
- ↑ ORTIGOZA, R.S.; GUZMÁN, V.M.H. Automatic Control With Experiments. México: Springer, 2018. ISBN 978-3-319-75803-9
