O documento descreve os principais tipos de controladores clássicos, incluindo controladores de duas posições, proporcionais, integrais, proporcional-integrais, proporcional-derivativos e proporcional-integral-derivativos. Além disso, explica brevemente os controladores on-off, proporcionais, integrais, proporcional-integrativo, proporcional-derivativo e proporcional-integral-derivativo.
I. As empresas que operam próximo ao sistema elétrico de potência devem manter um prontuário contendo procedimentos de segurança, emergências, inspeções de proteção contra raios e equipamentos de proteção.
II. Os itens corretos a serem incluídos no prontuário são procedimentos de segurança, documentação de inspeções de proteção contra raios e certificações de equipamentos de proteção.
III. Treinamentos de reciclagem bienal são necessários quando há troca de função, empresa ou afastamento superior a um mês.
O documento discute análise de riscos em instalações e serviços de eletricidade. Apresenta métodos para identificar perigos e estimar frequências e consequências de acidentes. Também discute como avaliar se os riscos são toleráveis e desenvolver programas de gerenciamento de riscos.
Procedimentos praticos para manutenção de cabine primariajccabral
O documento fornece instruções sobre procedimentos de manutenção preventiva e corretiva para equipamentos elétricos como para-raios, seccionadores, disjuntores, transformadores, cabines e cabos. Detalha verificações e ensaios a serem realizados utilizando instrumentos como ohmímetro, megômetro, TTR e analisador de potência.
O documento descreve um módulo de treinamento sobre automação de processos industriais. O módulo introduz conceitos de controladores lógicos programáveis, incluindo sua história, definição, hardware, software e aplicações. É dividido em seções sobre lógica combinacional, tipos de sinais, princípios de funcionamento e sistemas associados à automação industrial.
Apostila de automação com clp em linguagem laddermarv2
O documento discute conceitos básicos de automação industrial, incluindo: 1) Os principais elementos de um sistema de controle (processo, sensor, atuador, controlador); 2) Os tipos de controle analógico e discreto; 3) Diferentes tipos de entradas e saídas de um controlador, como entradas e saídas discretas, multi-bits e analógicas.
O documento propõe a aquisição de veículos para apoiar o desenvolvimento territorial da região do Piemonte do Paraguaçu, visando fortalecer as cadeias produtivas locais e facilitar o escoamento da produção dos agricultores familiares. Seriam adquiridas 3 picapes e 2 automóveis para uso pelas organizações do território, com investimento total de R$200.000,00.
A NR 10 estabelece requisitos e medidas de segurança para instalações e serviços em eletricidade, cobrindo tópicos como medidas de controle de riscos, proteção individual, segurança em projetos, construção, operação e manutenção, desenergização, trabalhos em alta tensão, habilitação de trabalhadores, sinalização, procedimentos de trabalho e responsabilidades.
NBR 14039 instalações elétricas de média tensãoPontes Eletrico
Este documento é uma emenda à norma técnica brasileira ABNT NBR 14039 sobre instalações elétricas de média tensão entre 1,0 kV e 36,2 kV. A emenda modifica seções sobre transformadores de tensão, uso de transformadores secos em edificações e volume máximo de líquido em disjuntores.
I. As empresas que operam próximo ao sistema elétrico de potência devem manter um prontuário contendo procedimentos de segurança, emergências, inspeções de proteção contra raios e equipamentos de proteção.
II. Os itens corretos a serem incluídos no prontuário são procedimentos de segurança, documentação de inspeções de proteção contra raios e certificações de equipamentos de proteção.
III. Treinamentos de reciclagem bienal são necessários quando há troca de função, empresa ou afastamento superior a um mês.
O documento discute análise de riscos em instalações e serviços de eletricidade. Apresenta métodos para identificar perigos e estimar frequências e consequências de acidentes. Também discute como avaliar se os riscos são toleráveis e desenvolver programas de gerenciamento de riscos.
Procedimentos praticos para manutenção de cabine primariajccabral
O documento fornece instruções sobre procedimentos de manutenção preventiva e corretiva para equipamentos elétricos como para-raios, seccionadores, disjuntores, transformadores, cabines e cabos. Detalha verificações e ensaios a serem realizados utilizando instrumentos como ohmímetro, megômetro, TTR e analisador de potência.
O documento descreve um módulo de treinamento sobre automação de processos industriais. O módulo introduz conceitos de controladores lógicos programáveis, incluindo sua história, definição, hardware, software e aplicações. É dividido em seções sobre lógica combinacional, tipos de sinais, princípios de funcionamento e sistemas associados à automação industrial.
Apostila de automação com clp em linguagem laddermarv2
O documento discute conceitos básicos de automação industrial, incluindo: 1) Os principais elementos de um sistema de controle (processo, sensor, atuador, controlador); 2) Os tipos de controle analógico e discreto; 3) Diferentes tipos de entradas e saídas de um controlador, como entradas e saídas discretas, multi-bits e analógicas.
O documento propõe a aquisição de veículos para apoiar o desenvolvimento territorial da região do Piemonte do Paraguaçu, visando fortalecer as cadeias produtivas locais e facilitar o escoamento da produção dos agricultores familiares. Seriam adquiridas 3 picapes e 2 automóveis para uso pelas organizações do território, com investimento total de R$200.000,00.
A NR 10 estabelece requisitos e medidas de segurança para instalações e serviços em eletricidade, cobrindo tópicos como medidas de controle de riscos, proteção individual, segurança em projetos, construção, operação e manutenção, desenergização, trabalhos em alta tensão, habilitação de trabalhadores, sinalização, procedimentos de trabalho e responsabilidades.
NBR 14039 instalações elétricas de média tensãoPontes Eletrico
Este documento é uma emenda à norma técnica brasileira ABNT NBR 14039 sobre instalações elétricas de média tensão entre 1,0 kV e 36,2 kV. A emenda modifica seções sobre transformadores de tensão, uso de transformadores secos em edificações e volume máximo de líquido em disjuntores.
SegurançA Em InstalaçõEs E ServiçOs Com Eletricidade Mod ISantos de Castro
1) O documento discute aspectos de segurança em instalações elétricas, incluindo cuidados como proteger fios expostos e equipamentos por meio de fusíveis e disjuntores.
2) Os principais riscos de instalações elétricas incluem choque elétrico, arcos elétricos e campos eletromagnéticos. Medidas como desenergização, isolamento e distância de segurança ajudam a controlar esses riscos.
3) Normas como a NR 10 do MTE e as NBRs 5410 e 14039 da AB
Projetos elétricos residenciais - Palestra 1 de 4Sala da Elétrica
O documento discute a importância de projetos elétricos residenciais, incluindo garantir a segurança e o cumprimento de normas. Ele também explica os primeiros passos para iniciar um projeto, como medir a área e perímetro dos cômodos para calcular a potência necessária e definir a demanda instalada.
O documento discute as normas de segurança para instalações e serviços elétricos segundo a Norma Regulamentadora no 10. Ele destaca a importância de mudar a cultura para priorizar a qualidade e segurança, e define as responsabilidades de empresas e profissionais. Também fornece detalhes sobre equipamentos de proteção individual e coletiva, e sobre a manutenção de prontuários e documentação para garantir a segurança.
Este documento fornece informações sobre segurança elétrica, incluindo conceitos básicos de eletricidade, proteção contra choques elétricos, análise de riscos, medidas de controle de risco elétrico, normas técnicas, regulamentações, equipamentos de proteção, procedimentos de trabalho seguros, primeiros socorros e responsabilidades.
Este documento apresenta os principais componentes semicondutores de potência, como diodos, tiristores, chaves controláveis, UJT e circuitos integrados para aplicações em eletrônica de potência. Inclui descrições técnicas detalhadas sobre o funcionamento e características desses dispositivos, além de exemplos de aplicações em retificadores, inversores e fontes chaveadas.
O documento descreve uma proposta para adequar a iluminação da oficina central do setor de caldeiraria e elétrica de acordo com os requisitos legais. A proposta envolve a instalação de novas luminárias de maior eficiência para melhorar as condições de iluminação e segurança dos trabalhadores. A implementação da proposta traria benefícios como redução no consumo de energia e atendimento às normas de segurança e saúde ocupacional.
O documento descreve tipos de contadores pré-pagos usados no projeto Credelec, como montá-los e resolvê-los quando avariados. Explica também como introduzir créditos, visualizar informações e substituir contadores quando necessário.
Este documento discute os requisitos de vestimentas de proteção conforme a NR-10 e fornece recomendações sobre como definir a exposição ao risco de arco elétrico. Apresenta métodos como a NFPA 70E e IEEE 1584 para cálculo da energia incidente e compara resultados em diferentes casos. Recomenda que a análise considere o melhor método e seja realizada por profissional habilitado.
O documento discute as exigências da Norma Regulamentadora NR-10, que estabelece medidas de segurança em instalações e serviços elétricos. Apresenta os principais pontos da legislação brasileira e da própria NR-10, como a obrigatoriedade de análise de riscos, esquemas unifilares atualizados, habilitação de profissionais, uso de EPIs adequados e manutenção de prontuários de instalações elétricas.
O documento fornece instruções para inspecionar um tanque de transformador elétrico. A inspeção deve verificar a temperatura, ventilação, iluminação e ausência de vazamentos no tanque e em seus componentes. Além disso, deve checar a tensão, corrente, temperaturas dos enrolamentos e fluido isolante, funcionamento de dispositivos de proteção e conexões de aterramento e para-raios.
O documento fornece símbolos gráficos padronizados para representar elementos elétricos como condutores, tomadas, iluminação, interruptores e outros componentes. Inclui também normas técnicas nacionais e internacionais relacionadas à simbologia elétrica.
I. A NR-10 estabelece medidas de proteção coletiva e individual para garantir a segurança dos trabalhadores em instalações elétricas, priorizando a desenergização elétrica.
II. O uso de adornos pessoais é proibido nesses ambientes.
III. Apenas a alternativa V do documento está incorreta.
O documento discute conceitos básicos de eletricidade e riscos associados ao trabalho com energia elétrica. Aborda temas como carga elétrica, corrente, tensão e resistência, além de riscos de choque elétrico e seus efeitos no corpo humano. O objetivo é apresentar os perigos e avaliar os riscos da atividade elétrica.
O documento discute as medidas de segurança para operação de rosquadeiras, incluindo manter a área de trabalho limpa e livre de distrações, usar equipamentos elétricos com terra e cabos adequados, usar equipamentos de proteção como óculos, e procedimentos seguros como desligar a máquina antes de ajustes.
O documento discute os requisitos da Norma Regulamentadora 10 sobre segurança em instalações e serviços de eletricidade no Brasil. A NR 10 estabelece requisitos mínimos para garantir a segurança dos trabalhadores em instalações elétricas e durante todas as etapas desde a geração até o consumo de energia elétrica. A norma também exige a qualificação dos trabalhadores, equipamentos de proteção e a manutenção de documentação sobre as instalações elétricas.
2 A Metodologia Das Equipes De Linha Viva 14 11 2005Santos de Castro
Este documento descreve as metodologias e procedimentos para trabalhos em linhas de distribuição energizadas. Apresenta dois métodos principais: trabalho à distância e trabalho ao contato. Detalha os requisitos de treinamento, equipamentos de proteção e ferramentas necessárias para cada método, visando garantir a segurança dos eletricistas.
O documento discute os sistemas elétricos de potência no Brasil, incluindo: (1) 64% da geração de energia elétrica é proveniente de hidrelétricas; (2) O sistema de transmissão interligado nacional cobre quase todo o país, exceto algumas regiões da Amazônia; (3) As atividades de transmissão incluem inspeção e manutenção de linhas de transmissão.
Este documento discute as diretrizes para instalação de descidas em sistemas de proteção contra raios (SPDA), incluindo a determinação do número de descidas com base no perímetro do edifício, suas localizações preferenciais e bitolas mínimas dos condutores. Pilares metálicos podem ser usados como descidas naturais desde que garantida sua continuidade. Sistemas isolados permitem uma única descida.
O interruptor diferencial residual (DR) tem a função de proteger as pessoas de choques elétricos, detectando qualquer corrente que flua para a terra, diferentemente dos disjuntores que protegem a instalação. Os DR protegem contra choques indiretos por contato com peças energizadas e choques diretos, e também evitam incêndios causados por faíscas de correntes para a terra acima de 500mA.
1) O documento discute métodos de sintonia de controladores PID para sistemas de controle.
2) A síntese direta é um método que especifica a saída desejada do sistema para obter o controlador PID correspondente.
3) Quando a saída desejada possui a forma de uma resposta de 1a ordem sem atraso, é possível projetar o controlador PID para fornecer essa resposta com um tempo de estabilização de aproximadamente 4 vezes o constante de tempo desejado.
O documento discute sistemas de controle digital, introduzindo conceitos básicos de malha fechada e variáveis envolvidas. Apresenta exemplos de sistemas de controle, incluindo o controle de posição de um satélite, um servomotor e um sistema de apontamento de antena, modelando cada um matematicamente através de equações diferenciais e funções de transferência.
SegurançA Em InstalaçõEs E ServiçOs Com Eletricidade Mod ISantos de Castro
1) O documento discute aspectos de segurança em instalações elétricas, incluindo cuidados como proteger fios expostos e equipamentos por meio de fusíveis e disjuntores.
2) Os principais riscos de instalações elétricas incluem choque elétrico, arcos elétricos e campos eletromagnéticos. Medidas como desenergização, isolamento e distância de segurança ajudam a controlar esses riscos.
3) Normas como a NR 10 do MTE e as NBRs 5410 e 14039 da AB
Projetos elétricos residenciais - Palestra 1 de 4Sala da Elétrica
O documento discute a importância de projetos elétricos residenciais, incluindo garantir a segurança e o cumprimento de normas. Ele também explica os primeiros passos para iniciar um projeto, como medir a área e perímetro dos cômodos para calcular a potência necessária e definir a demanda instalada.
O documento discute as normas de segurança para instalações e serviços elétricos segundo a Norma Regulamentadora no 10. Ele destaca a importância de mudar a cultura para priorizar a qualidade e segurança, e define as responsabilidades de empresas e profissionais. Também fornece detalhes sobre equipamentos de proteção individual e coletiva, e sobre a manutenção de prontuários e documentação para garantir a segurança.
Este documento fornece informações sobre segurança elétrica, incluindo conceitos básicos de eletricidade, proteção contra choques elétricos, análise de riscos, medidas de controle de risco elétrico, normas técnicas, regulamentações, equipamentos de proteção, procedimentos de trabalho seguros, primeiros socorros e responsabilidades.
Este documento apresenta os principais componentes semicondutores de potência, como diodos, tiristores, chaves controláveis, UJT e circuitos integrados para aplicações em eletrônica de potência. Inclui descrições técnicas detalhadas sobre o funcionamento e características desses dispositivos, além de exemplos de aplicações em retificadores, inversores e fontes chaveadas.
O documento descreve uma proposta para adequar a iluminação da oficina central do setor de caldeiraria e elétrica de acordo com os requisitos legais. A proposta envolve a instalação de novas luminárias de maior eficiência para melhorar as condições de iluminação e segurança dos trabalhadores. A implementação da proposta traria benefícios como redução no consumo de energia e atendimento às normas de segurança e saúde ocupacional.
O documento descreve tipos de contadores pré-pagos usados no projeto Credelec, como montá-los e resolvê-los quando avariados. Explica também como introduzir créditos, visualizar informações e substituir contadores quando necessário.
Este documento discute os requisitos de vestimentas de proteção conforme a NR-10 e fornece recomendações sobre como definir a exposição ao risco de arco elétrico. Apresenta métodos como a NFPA 70E e IEEE 1584 para cálculo da energia incidente e compara resultados em diferentes casos. Recomenda que a análise considere o melhor método e seja realizada por profissional habilitado.
O documento discute as exigências da Norma Regulamentadora NR-10, que estabelece medidas de segurança em instalações e serviços elétricos. Apresenta os principais pontos da legislação brasileira e da própria NR-10, como a obrigatoriedade de análise de riscos, esquemas unifilares atualizados, habilitação de profissionais, uso de EPIs adequados e manutenção de prontuários de instalações elétricas.
O documento fornece instruções para inspecionar um tanque de transformador elétrico. A inspeção deve verificar a temperatura, ventilação, iluminação e ausência de vazamentos no tanque e em seus componentes. Além disso, deve checar a tensão, corrente, temperaturas dos enrolamentos e fluido isolante, funcionamento de dispositivos de proteção e conexões de aterramento e para-raios.
O documento fornece símbolos gráficos padronizados para representar elementos elétricos como condutores, tomadas, iluminação, interruptores e outros componentes. Inclui também normas técnicas nacionais e internacionais relacionadas à simbologia elétrica.
I. A NR-10 estabelece medidas de proteção coletiva e individual para garantir a segurança dos trabalhadores em instalações elétricas, priorizando a desenergização elétrica.
II. O uso de adornos pessoais é proibido nesses ambientes.
III. Apenas a alternativa V do documento está incorreta.
O documento discute conceitos básicos de eletricidade e riscos associados ao trabalho com energia elétrica. Aborda temas como carga elétrica, corrente, tensão e resistência, além de riscos de choque elétrico e seus efeitos no corpo humano. O objetivo é apresentar os perigos e avaliar os riscos da atividade elétrica.
O documento discute as medidas de segurança para operação de rosquadeiras, incluindo manter a área de trabalho limpa e livre de distrações, usar equipamentos elétricos com terra e cabos adequados, usar equipamentos de proteção como óculos, e procedimentos seguros como desligar a máquina antes de ajustes.
O documento discute os requisitos da Norma Regulamentadora 10 sobre segurança em instalações e serviços de eletricidade no Brasil. A NR 10 estabelece requisitos mínimos para garantir a segurança dos trabalhadores em instalações elétricas e durante todas as etapas desde a geração até o consumo de energia elétrica. A norma também exige a qualificação dos trabalhadores, equipamentos de proteção e a manutenção de documentação sobre as instalações elétricas.
2 A Metodologia Das Equipes De Linha Viva 14 11 2005Santos de Castro
Este documento descreve as metodologias e procedimentos para trabalhos em linhas de distribuição energizadas. Apresenta dois métodos principais: trabalho à distância e trabalho ao contato. Detalha os requisitos de treinamento, equipamentos de proteção e ferramentas necessárias para cada método, visando garantir a segurança dos eletricistas.
O documento discute os sistemas elétricos de potência no Brasil, incluindo: (1) 64% da geração de energia elétrica é proveniente de hidrelétricas; (2) O sistema de transmissão interligado nacional cobre quase todo o país, exceto algumas regiões da Amazônia; (3) As atividades de transmissão incluem inspeção e manutenção de linhas de transmissão.
Este documento discute as diretrizes para instalação de descidas em sistemas de proteção contra raios (SPDA), incluindo a determinação do número de descidas com base no perímetro do edifício, suas localizações preferenciais e bitolas mínimas dos condutores. Pilares metálicos podem ser usados como descidas naturais desde que garantida sua continuidade. Sistemas isolados permitem uma única descida.
O interruptor diferencial residual (DR) tem a função de proteger as pessoas de choques elétricos, detectando qualquer corrente que flua para a terra, diferentemente dos disjuntores que protegem a instalação. Os DR protegem contra choques indiretos por contato com peças energizadas e choques diretos, e também evitam incêndios causados por faíscas de correntes para a terra acima de 500mA.
1) O documento discute métodos de sintonia de controladores PID para sistemas de controle.
2) A síntese direta é um método que especifica a saída desejada do sistema para obter o controlador PID correspondente.
3) Quando a saída desejada possui a forma de uma resposta de 1a ordem sem atraso, é possível projetar o controlador PID para fornecer essa resposta com um tempo de estabilização de aproximadamente 4 vezes o constante de tempo desejado.
O documento discute sistemas de controle digital, introduzindo conceitos básicos de malha fechada e variáveis envolvidas. Apresenta exemplos de sistemas de controle, incluindo o controle de posição de um satélite, um servomotor e um sistema de apontamento de antena, modelando cada um matematicamente através de equações diferenciais e funções de transferência.
Apesentação controlador pid- Controle de processos Isa Bacelar
O documento descreve o funcionamento de controladores PID, incluindo suas ações proporcional, integral e derivativa. É explicado que o PID combina essas ações para minimizar o erro de processo de forma antecipada e precisa. Exemplos de aplicação de controladores PID em servomotores e outros sistemas industriais são apresentados.
Webinar: Implementação de Controle PID com PIC16F1619Embarcados
Apresentar o controlador PID bem como as questões e restrições práticas de sua implementação, levando em conta o processo de digitalização e discretização dos sinais.
No final do Webinar você conseguirá responder as seguintes perguntas:
O que é o PID?
Como eu implemento o PID para que ele funcione na prática?
Como eu implemento o PID para que ele funcione na prática e a planta obedeça meus requisitos?
Assita o webinar: https://experience.embarcados.com.br/webinars/controle-pid-com-pic16f1619/
Este documento resume as características principais dos controladores P, I e D em sistemas de controle de malha fechada. O controlador proporcional reduz o erro de estado estacionário e o tempo de resposta, o controlador integral elimina completamente o erro de estado estacionário, e o controlador derivativo aumenta a agilidade e estabilidade do sistema reduzindo o overshoot. O documento também descreve modelos básicos de sistemas de controle com realimentação e o método de Ziegler-Nichols para ajuste dos parâmetros PID.
1) O documento apresenta três exemplos de sistemas de controle adaptativo com ganho programado. O primeiro exemplo trata de um atuador não linear, o segundo de um tanque com área variável e o terceiro de controle de concentração com fluxo variável.
2) Nos exemplos do tanque e da concentração, parâmetros do controlador PI como ganho e tempo de integração são determinados em função de variáveis de processo como nível, área ou fluxo para manter o desempenho.
3) Simulações confirmam que o ganho programado melhora o
O documento discute o ajuste de controladores industriais do tipo PID para sistemas de controle. Ele explica o que é um controlador PID, como determinar seus parâmetros iniciais usando métodos como Ziegler-Nichols e apresenta um exemplo prático de como ajustar um controlador PID para controlar a temperatura em um processo térmico industrial.
O documento discute o controle PID, incluindo seus três componentes (Proporcional, Integral e Derivativo), como cada um funciona, e métodos para sintonizar os parâmetros do controlador PID para diferentes sistemas.
Ações de Controle Básica e Controladores Automáticos IndustriaisCleber Fonseca
O documento discute diferentes tipos de controladores automáticos industriais, incluindo controladores de duas posições, proporcionais, integrais, proporcionais e integrais, proporcionais e derivativos, e proporcionais, integrais e derivativos. Também compara sistemas pneumáticos e hidráulicos, e discute o uso de amplificadores operacionais em controladores eletrônicos.
1. O documento discute controle de processos industriais e sistemas de medição de pressão.
2. Inclui seções sobre automação industrial, tipos de malhas de controle, instrumentos de controle e monitoramento, e dispositivos para medição de pressão.
3. Fornece detalhes técnicos sobre como sistemas de controle funcionam, incluindo diagramas de blocos e tipos de realimentação.
O documento apresenta uma introdução aos conceitos básicos de controle automático, incluindo parâmetros fixos e ajustáveis do processo, tipos de processos, malha de controle, ações proporcional, integral e derivativa e suas respostas.
O documento descreve um projeto de controlador por avanço de fase discreto para melhorar a resposta de uma planta. O controlador foi projetado para tornar a resposta da planta em malha fechada duas vezes mais rápida com um overshoot de 10%. O período de amostragem escolhido foi de 0,013 segundos para atingir a frequência de zero dB desejada de 16 rad/s. O controlador por avanço de fase discreto foi projetado usando ferramentas do Matlab e Simulink para validar a resposta da planta em malha fechada
O documento discute soluções de monitoramento e controle de qualidade no transporte de transformadores e reatores, incluindo dispositivos de registro de impacto, notificações por e-mail e software na nuvem.
O documento discute os tipos de controle automático, incluindo controle ON-OFF, proporcional (P), integral (I), derivativo (D) e PID. Explica como cada um funciona usando circuitos eletrônicos ou exemplos de processos como controle de temperatura. Também aborda a otimização de controladores PID usando o método de Ziegler-Nichols.
O documento discute filtros eletrônicos e modos de controle. Define filtros como circuitos que atenuam características indesejadas de um sinal de entrada ou ressaltam elementos desejados. Descreve modos de controle como proporcional, derivativo e integral e suas aplicações. Explica características e respostas em amplitude de filtros passa-baixa, passa-alta e passa-faixa.
O documento discute os principais conceitos de sistemas de controle de processo, incluindo: 1) as funções de malhas de controle para manter a estabilidade de operação dos processos industriais; 2) os tipos de controladores e modos de controle, como PID, para regular variáveis de processo; 3) os componentes-chave de malhas de controle, como instrumentos de medição, elementos finais de controle e controladores.
Ajuste de Controladores PID:
- Introdução;
- Método de Ziegler-Nichols;
- Método da Resposta ao Salto;
- Método do Período Crítico ou Método Relé;
- Método de Cohen-Coon
1. O documento apresenta definições e conceitos relacionados a instrumentação industrial, incluindo sistemas de medição, tipos de instrumentos, características de medição e terminologia.
2. É descrito o histórico da automação de processos industriais, desde o controle manual até os sistemas digitais atuais, e os principais tipos de sistemas de medição.
3. São explicados conceitos como telemetria, redes de comunicação industrial, tipos de transmissores e protocolos como AS-I, DeviceNet e Fieldbus Foundation.
Apostila automação controle de processosCiro Marcus
1. O documento descreve os conceitos básicos de controle de processos e as ferramentas SYSCON e AIMAX para configuração e supervisão de sistemas de controle Fieldbus.
2. O SYSCON permite desenvolver estratégias de controle através da configuração e interligação de blocos funcionais em equipamentos Fieldbus.
3. O AIMAX é um software de supervisão que possibilita a criação de animações, históricos e comunicação com o sistema de controle através da rede Fieldbus.
1. Projeto de sistemas de controle
Os controladores clássicos encontrados na literatura podem ser classificados
como:
• Controladores de duas posições (ou on-off ).
• Controladores proporcionais.
• Controladores integrais.
• Controladores proporcional-integrais.
• Controladores proporcional-derivativos.
• Controladores proporcional-integral-derivativos.
Os controladores também podem ser classificados de acordo com a espécie de
energia empregada na operação: controladores pneumáticos, controladores
hidráulicos ou controladores elétricos.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
2. Controlador On-Off
• O elemento atuante possui apenas duas posições fixas.
• Controle relativamente simples e barato.
• u(t): sinal na saı́da do controlador; e(t): sinal de erro atuante.
• u(t) permanece em um valor máximo ou em um valor mı́nimo, conforme
e(t) seja positivo ou negativo:
u(t) =
U1, para e(t) 0
U2, para e(t) 0
onde U1 e U2 são constantes. U2 é normalmente zero ou −U1.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
3. • Geralmente, os controladores on-off são dispositivos elétricos.
• Costumam-se usar válvulas operadas por solenóides elétricos.
• Um intervalo diferencial faz com que u(t) mantenha seu valor atual até que
e(t) tenha variado ligeiramente acima de zero.
• Com isso, evita-se operações muito frequentes do controle on-off.
• Um exemplo do uso desse controlador é para controle de vazão.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
4. • Observando-se a curva tı́pica do sistema, percebe-se que as oscilações dimi-
nuem ao se reduzir o intervalo diferencial.
• No entanto, o número de comutações por minuto aumenta, o que reduz a
vida útil do componente.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
5. Controlador Proporcional
• A relação entre a saı́da do controlador u(t) e o sinal de erro atuante é dada
por:
u(t) = Kp e(t) ⇒ Gp(s) =
U(s)
E(s)
= Kp
onde Kp é denominado ganho proporcional.
• O controle proporcional tem a vantagem de ser de simples implementação.
• O aumento do ganho proporcional acelera a resposta, pois, quanto maior o
erro, maior será o termo proporcional de compensação.
• O aumento do ganho proporcional tende a diminuir os erros em regime
permanente.
• Valores altos de Kp ajudam a reduzir os efeitos dos distúrbios e a sensibili-
dade à variação de parâmetros na planta.
• Porém, não rejeita completamente distúrbios e erros em estado estacionário
geralmente irão persistir.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
6. • O aumento excessivo do ganho pode levar o sistema em malha fechada à
instabilidade e amplificação indesejada de ruı́dos de medidas presentes no
sistema.
• Esse controlador é essencialmente um amplificador com ganho ajustável.
• A função de transferência é dada por:
Gp(s) =
V0(s)
Vi (s)
=
R4
R3
R2
R1
.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
7. Controlador Integrativo
• Ação de controle u(t) é dada pela integral do erro:
u(t) = Ki
t
Z
0
e(t) dt ⇒ Gi (s) =
U(s)
E(s)
=
Ki
s
• As suas vantagens incluem redução ou eliminação de erros em estado esta-
cionário (aumenta o tipo do sistema).
• A função de transferência é dada por:
Gi (s) =
V0(s)
Vi (s)
=
R4
R3
1
R1C2s
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
8. Controlador Proporcional-Integrativo (PI)
• A ação de controle PI é dada por:
u(t) = Kp e(t) + Ki
t
Z
0
e(t) dt
⇒ Gpi (s) =
U(s)
E(s)
= Kp +
Ki
s
= Kp
1 +
1
Ti s
onde Ki = Kp/Ti.
• Ti , tempo integrativo (ou reset time), é o tempo para que a saı́da do
integrador atinja o valor Kp para uma entrada unitária.
• A ação integral acelera o movimento do processo em direção ao set-point,
eliminando (ou diminuindo) o erro residual que ocorre com controlador pu-
ramente proporcional.
• Como o termo integral isolado acumula erros do passado, valores elevados
para Ki provocam o efeito colateral de aumento no sobressinal. O sistema
se torna menos estável.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
9. • A função de transferência do controlador PI abaixo é dada por:
Gpi (s) =
V0(s)
Vi (s)
=
R4
R3
R2
R1
R2C2s + 1
R2C2s
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
10. • Para ajustar Kp e Ki separadamente, pode-se usar a configuração abaixo.
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B. A. Angelico, P. R. Scalassara, A. N. Vargas, UTFPR, Brasil
11. Controlador Proporcional-Derivativo (PD)
• A ação de controle PD é dada por:
u(t) = Kpe(t) + Kd
de(t)
dt
⇒ Gpd (s) =
U(s)
E(s)
= Kp + Kd s = Kp (1 + Td s)
onde Kd = KpTd, sendo Td chamado de tempo derivativo.
• Note que este tipo de função de transferência implica em um ganho que
cresce com o aumento da frequência. O sistema fica extremamente sensı́vel
a ruı́dos de alta frequência.
• A ação derivativa dá-se, geralmente, com a introdução de um polo em alta
frequência, o que limita o ganho em alta frequência, tal que
Gpd (s) = Kp
1 +
Td s
1 + γTds
onde γ é uma contante positiva com valor tı́pico de γ = 0, 1. O diferenciador
é então aproximado por um integrador no ramo de realimentação.
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12. • A ação derivativa depende da taxa de variação do erro.
• O controle PD melhora o amortecimento, reduz o máximo sobressinal e
diminui o tempo de assentamento.
• O controle PD pode amplificar o ruı́do de alta frequência.
• Geralmente, necessita de um valor de capacitor relativamente alto.
• A ação derivativa também é conhecida como ação antecipatória ou ação
preditiva, pois a derivada de uma função está relacionada com a tendência
de variação desta função.
• Dessa forma, a aplicação de um sinal proporcional à derivada do sinal de
erro consiste em agir de acordo com a tendência de evolução desse sinal.
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13. • Opondo-se a todas as variações, a ação derivativa tem um grande efeito
estabilizante no controle, mas ela não melhora o erro em regime.
• O tempo derivativo Td é o intervalo de tempo que a ação de controle
derivativa antecede a ação de controle proporcional.
• O termo derivativo não atua quando não existe variação do erro, logo ele
não pode ser usado isoladamente.
• Se o erro em regime estacionário for constante, o termo derivativo não
interfere nesse erro.
• A função de transferência do controlador PD abaixo é dada por:
Gpd (s) =
R4
R3
R2
R1
(R1C1s + 1)
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14. • Para ajustar Kp e Kd separadamente, pode-se usar a configuração abaixo.
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15. Controlador Proporcional-Integrativo-Derivativo (PID)
• Soma de três termos: um termo proporcional ao erro, um termo proporcional
a integral do erro e um termo proporcional a derivada do erro.
• Um projeto PID completo envolve um compromisso entre os três parâmetros
a serem sintonizados.
• A ação de controle PID é dada por:
u(t) = Kpe(t) + Ki
t
Z
0
e(t) dt + Kd
de(t)
dt
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16. ⇒
U(s)
E(s)
= Kp +
Ki
s
+ Kd s = Kp
1 +
1
Ti s
+ Td s
= Kp
1 + Ti s + Ti Td s2
Ti s
• A função de transferência do controlador PID abaixo é dada por:
Gpid (s) =
R4
R3
R2
R1
(R1C1s + 1) (R2C2s + 1)
R2C2s
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17. • Para se ajustar Kp, Ki e Kd separadamente, pode-se usar a configuração
abaixo.
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18. A figura a seguir ilustra as ações P, PD e PID de controle sobre uma sistema
cuja função de transferência é dada por G(s) = 1/(5s2
+ 6s + 1).
Pode-se observar que o termo derivativo causa uma redução nas oscilações
e que o termo integrativo reduz o erro a zero, mas causa um aumento nas
oscilações.
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19. Implementação PID
• Note que o PID é uma estratégia, uma metodologia, que pode ser
implementada usando diversos equipamentos ou tecnologias
distintas. Portanto PID não é exclusivo de um unico equipamento ou
tecnologia.
(a) PID Novus (b) PID ABB
(c) PID Matlab com
DAQ
Figura: Imagens de distintas implementações PID
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20. Integrador Antiwindup
• Pode ocorrer na prática que a faixa dinâmica de um atuador seja limitada.
• É preciso limitar os sinais de controle aplicados ao processo dentro uma
faixa de operação especificada.
• O sinal de entrada do processo deve ser limitado dentro desta faixa de
operação, quando apresenta-se saturação.
• Quando um integrador é utilizado, um fenômeno denominado windup pode
ocorrer. O integrador mantem-se integrando muito embora sua saı́da
tenha atingido o seu sinal maximo (ou seja a saida está saturada).
Figura: Sistema realimentado, com saturação.
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21. Integrador Antiwindup
• Suponha que um elevado sinal de referência faça com que uc(t) sature em
umax. O integrador continuará integrando o erro e(t), fazendo com que
uc(t) continue crescendo.
• Nesse caso, o aumento em uc(t) não influencia em nada pois já estamos
operando no limite umax. A saı́da do integrador pode ficar muito elevada,
se a saturação demorar um perı́odo longo. Como a integral do erro vai de
0 a t, o erro acumulado pode gerar um grande sobresinal na resposta do
sistema.
• Idealmente, o integrador deveria ser desligado assim que a saı́da do
atuador saturar.
• Uma solução possı́vel de controle PI neste caso chama-se PI com
antiwindup.
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23. Sintonia de Controladores PID
• Objetivo: Determinar Kp, Ki e Kd de modo a satisfazer
especificações de projeto.
Os efeitos independentes dos ganhos Kp, Ki e Kd na resposta de malha fechada
do sistema são resumidos na Tabela seguinte:
tr MO ts ess Estabilidade
↑ Kp Decresce Aumenta Aumenta pouco Decresce Degrada
↑ Ki Decr. Pouco Aumenta Aumenta Decr. Muito Degrada
↑ Kd Decr. Pouco Decresce Decresce Influi Pouco Melhora
Figura: Controle PID de uma planta.
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24. Sintonia de Controladores PID
• Por que PID? Pois PID apresenta muitas vantagens. Além disso, a maior
parte dos controladores industriais empregam esquemas de controle
baseados em PID.
• Usualmente, os controladores PID na indústria são ajustados
empiricamente (tentativa-erro).
• Métodos de sintonia automática vêm sendo desenvolvidas e algumas
implementações industriais de controlador PID têm a capacidade de
efetuar a sintonia automática on-line.
• Regras empı́ricas são propostas na literatura e permitem ajustar os
parâmetros do PID sem conhecimento do modelo matemático da planta.
• Tais regras fornecem estimativas dos valores dos parâmetros do
controlador e proporcionam um ponto de partida para uma sintonia mais
fina, caso necessária.
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25. Métodos Baseados na Curva de Reação
• Baseados na resposta experimental da planta (em malha aberta) ao sinal
de excitação em degrau.
Figura: Resposta ao degrau unitário de uma planta.
• Caso a planta não possua integradores nem polos complexos, a resposta ao
degrau pode ter o aspecto de um“S”(curva de reação). Os métodos
baseados na curva de reação se aplicam somente em plantas com resposta
ao degrau que tenham esse aspecto.
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26. Métodos Baseados na Curva de Reação
A curva em“S”pode ser caracterizada pelo ganho estático K, pelo atraso L e
a constante de tempo T. A função de transferência pode ser aproximada por
um sistema de primeira ordem com atraso de transporte. A função de
transferência e−Ls
corresponde a um atraso no tempo. Daı́ o nome atraso de
transporte (ou tempo morto).
Y (s)
R(s)
=
K e−Ls
Ts + 1
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27. Métodos Baseados na Curva de Reação
A seguir são apresentadas três formas distintas de se obter K, L e T. Na
primeira forma, desenha-se uma linha tangente ao ponto de inflexão e
determina-se a intersecção desta linha com c(t) = 0 e c(t) = K. T é dado
pela distância AC, enquanto que L representa a intersecção da linha traçada
com o eixo t. A inclinação da reta é P = K
T , como mostrado na Figura.
Figura: Curva de resposta em forma de“S”
.
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28. Métodos Baseados na Curva de Reação
• A segunda forma consiste em determinar T tal que a resposta seja 0.63K,
que é representado pelo segmento AB da Figura. Se o processo é dado por
K e−Ls
Ts+1 , as duas formas resultam em resultados idênticos. A forma dois
costuma gerar melhores resultados.
• A terceira forma é denominada método de identificação de Broı́da. Broı́da
traçou a resposta do sistema de primeira ordem sobre a curva de ordem
superior obtida experimentalmente. Verificou que havia um intervalo
comum entre elas: um ponto A situado a 28% de ∆y e um ponto B
situado a 40% de ∆Y , como ilutrado na Figura.
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29. Método Broida
• Os valores de T e L são obtidos da seguinte forma:
⋆ Cálculo de T: T = 5.5 · (t2 − t1).
⋆ Cálculo de Lu: L = 2.8 · t1 − 1.8 · t2.
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30. Método 1 de Ziegler e Nichols:
• Ziegler e Nichols sugeriram escolher Kp, Ti e Td de acordo com a seguinte
tabela:
Controlador Kp Ti Td
P
T
KL
∞ 0
PI
0.9T
KL
L
0.3
0
PID
1.2T
KL
2L 0.5L
• O método Ziegler-Nichols considerou a forma de identificação curva“S”.
Os valores nesta tabela foram determinados de forma empı́rica. O
controlador PID sintonizado por esse método fornece
Gc(s) = Kp
1 +
1
Ti s
+ Td s
=
0.6
P
s + 1
L
2
s
, (1)
Controlador Z-N possui um polo na origem e zeros duplos em s = −1/L.
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31. Método de Cohen-Coon:
Controlador Kp Ti Td
P
T
KL
1 +
0, 35τ
1 − τ
∞ 0
PI
0.9T
KL
1 +
0.92τ
1 − τ
3.3 − 3τ
1 + 1.2τ
0
PID
1.35T
KL
1 +
0.18τ
1 − τ
2.5 − 2τ
1 − 0.39τ
L
0.37 − 0.37τ
1 − 0.81τ
L
τ = L/(L + T) .
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32. Método de Chien-Hrones-Reswick (CHR):
Chien, Hrones and Reswick (CHR) propuseram dois critérios de sintonia:
resposta mais rápida com 0% de ultrapassagem e resposta mais rápida com
20% de ultrapassagem.
Sobresinal 0% 20%
Controlador Kp Ti Td Kp Ti Td
P 0.3T
KL
0.7T
KL
PI 0.35T
KL 1.2T 0.6T
KL T
PID 0.6T
KL T 0.5L 0.95T
KL 1.4T 0.47L
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33. Exemplo
Considere um processo a ser controlado com a seguinte função de
transferência
G(s) =
1
(s + 0.5)(s + 1)(s + 1)(s + 2)
O sistema de controle engloba um controlador PID em série com a planta
(compensação em série) e realimentação unitária.
Utilize o método de sintonia de Ziegler-Nichols em malha aberta para obter
uma estimativa dos parâmetros de controlador PID.
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34. Figura: A resposta ao degrau de G(s).
Solução: Verifica-se que L = 1.3; T = 5.45; K = 1. Logo, segundo o método
de Ziegler e Nichols da curva de reação, tem-se que Kp = 5.03; Ti = 2.6;
Td = 0.65.
A função de transferência do controlador PID é dada por
Gc(s) = 3.27
(s + 0.7692)
2
s
(2)
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35. Figura: Reposta ao degrau do sistema em malha fechada.
Os valores Kp = 5.03; Ti = 2.6; Td = 0.65 geram resposta bastante
oscilatória. Note todavia que a regra permite se ter um ponto de partida
para, logo após, realizar-se uma sintonia fina.
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36. Métodos Baseados na Sensibilidade Limite
• Baseado na resposta em malha fechada do sistema de controle,
considerando, inicialmente, somente a ação proporcional Kp para levar o
sistema à condição de oscilação sustentada.
• Inicialmente, assuma Ti = ∞ e Td = 0.
• Utilizando apenas a ação proporcional, aumente Kp de 0 a Kcr , no qual a
saı́da atinja uma oscilação sustentada, ou seja, o sistema equivalente
torne-se marginalmente estável.
• Se a saı́da não apresentar uma oscilação sustentada, então esse método
não se aplica, ou seja, o sistema deve ser capaz de instabilizar com o
aumento do ganho para que o método seja aplicado.
Figura: Sistema em malha fechada com controlador proporcional.
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37. Métodos Baseados na Sensibilidade Limite
Figura: Oscilação sustentada com perı́odo Pcr .
• Se a saı́da apresentar uma oscilação sustentada, então marque o valor Pcr .
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38. Método 2 de Ziegler e Nichols
Ziegler e Nichols sugeriram escolher Kp, Ti e Td de acordo com a seguinte
tabela:
Controlador Kp Ti Td
P 0.5 Kcr ∞ 0
PI 0.45 Kcr
Pcr
1.2 0
PID 0.6 Kcr 0.5 Pcr 0.125 Pcr
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39. Método 2 de Tyreus e Luyben
Tyreus e Luyblen propuseram uma tabale para o ajusta dos parâmetros dos
controladores PI e PID, baseados na sensibilidade limite.
Controlador Kp Ti Td
PI Kcr /3.2 2.2Pcr 0
PID Kcr /2.2 2.2Pcr Pcr /6.3
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40. Exercı́cio
Considere o sistema de controle acima. Considere
G(s) =
1
s(s + 1)(s + 5)
Aplique o 2o. metodo de Ziegler-Nichols para obter um controlador PID.
Solução: A função de transferência de malha fechada do sistema considerando
Ti = ∞ e Td = 0 é dado por
Y (s)
R(s)
=
GC (s)G(s)
1 + GC (s)G(s)
=
Kp
s(s + 1)(s + 5) + Kp
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41. O valor de Kp que leva o sistema a uma oscilação sustentada (Kcr ) pode ser
obtido pelo critério de Routh-Hurwitz.
s3
1 5
s2
6 Kp
s1 30 − Kp
6
s0
Kp
Como isso, Kcr = 30. A frequência de oscilação sustentada é encontrada
substituindo-se s = jω na equação caracterı́stica, ou seja,
(jω)3
+ 6(jω)2
+ 5(jω) + 30 = 0
⇒ 6 5 − ω2
+ jω 5 − ω2
= 0.
Logo, ω2
= 5 ⇒ ω =
√
5. Portanto,
Pcr =
2π
ω
=
2π
√
5
= 2, 8099.
Encontramos:
Kp = 0.6Kcr = 18
Ti = 0.5Pcr = 1.405
Td = 0.125Pcr = 0.35124
.
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42. A função de transferência do controlador PID é dada por
GC (s) = Kp
1 +
1
Ti s
+ Td s
= 18
1 +
1
1.405s
+ 0.35124s
=
6.3223 (s + 1.4235)2
s
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43. Sintonia Automática de Controladores
• A sintonia automática de controladores PID foi inicialmente proposta por
Åström e Hägglund. Hoje em dia, há vários controladores comerciais com
este recurso.
• A estrutura de um controlador com sintonia automática baseado em relé é
apresentado na figura.
Figura: Esquema de sintonia automática a relé.
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44. Sintonia Automática de Controladores
No método de oscilação a relé, uma oscilação com frequência adequada é
gerada pela não linearidade do dispositivo. Assumindo que o relé possui
amplitude h e que a oscilação na saı́da do processo possui amplitude a, a
oscilação sustentada na saı́da possui frequência crı́tica igual a ωcr e ganho
crı́tico dado por
Kcr =
4h
πa
(3)
Portanto, com Kcr e Pcr = 2π/ωcr é possı́vel fazer o ajuste dos parâmetros do
controlador através do segundo método de Ziegler e Nichols ou de qualquer
outro método baseado na sensibilidade limite.
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45. Dica de atividades
Dica
1. Fazer os Exercı́cios apresentados no livro K. OGATA,“Engenharia de
Controle Moderno”.
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