7EstratgiasdeControleClssicos_20221017074142

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Estratégias de Controle Clássicos
Engenharia Elétrica
Controle de Sistemas
2021.2
RN, Prof. Jan Erik, Dr
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Introdução
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Estratégias de Controle
Introdução
▪ Alternativas ao tradicional controle por realimentação;
▪ Não substituem o controlador por realimentação convencional,
mas são alterações ou adições que possibilitam melhorar o
desempenho do sistema de controle.
▪ Será visto as estratégias usando controle em Cascata, Override,
Seletivo e Split-range.
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Controle em Cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata
▪ É um método simples, envolvendo dois controladores por realimentação em cascata;
▪ O controle em cascata é definido como a configuração onde o sinal de entrada de um
controlador é o Set Point gerado pelo outro controlador.
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata – Exemplo Simulink
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata – Exemplo Simulink
Sem controle 
em cascata
Com controle 
em cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata – Trocador de Calor
Malha de 
temperatura com 
realimentação
Malha em cascata de 
temperatura (mestre) e 
vazão (escravo) em cascata
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Estratégias de Controle
Controle em Cascata – vantagens e desvantagens
Vantagens:
▪ Desempenho superior a malha somente com realimentação
▪ Correções de não lineares
▪ Rápida reação a distúrbios
Desvantagens:
▪ Custo Maior (Mais equipamentos)
▪ Complexidadde
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Controle Override
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Estratégias de Controle
Controle Override
▪ É uma forma de controle multivariável em que uma única
variável manipulada (MV) pode ser ajustada usando-se várias
variáveis controladas (PV), uma de cada vez.
▪ Ocorrendo situação extrema em uma destas variáveis, esta
assume o comando sobre a única variável manipulada disponível.
Nestas situações, utilizam-se as chaves seletoras para a seleção
de sinal de controle entre dois controladores.
▪ As demais saídas ficam sem controle mas são monitoradas
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Estratégias de Controle
Controle Override
Estratégia utilizada para: 
▪ (proteção) manter PVs dentro de limites para garantir segurança (versus
controle de travamento “interlock”) e qualidade
▪ (otimização) transição suave entre esquemas de controle
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Estratégias de Controle
Controle Override
Controle override para proteção de geradores de vapor:
Inicialmente o controle busca manter a pressão na linha de vapor.
Quando o nível se torna muito baixo, o controle passa a ser
exercido pela malha de nível.
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Estratégias de Controle
Controle Override
Controle override para Restrição de Fluxo Baixo:
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Controle Seletivo
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Estratégias de Controle
Controle Seletivo
▪ Geralmente lida com múltiplas variáveis medidas ou
objetivos de controle e uma única variável manipulada (1
MV)
▪ Implementado por razões de segurança e otimização
▪ O sinal alimentado ao controlador (variável controlada
medida - PV) é obtido por uma seleção entre múltiplas
leituras de sensores, através de uma chave seletora.
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Estratégias de Controle
Controle Seletivo – Reator de Fluxo
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Estratégias de Controle
Controle Seletivo – Reator de Fluxo
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Controle Split-Range
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Estratégias de Controle
Controle Split-range
▪ O controle Split-Range (faixa dividida) é montagem particular utilizando no
mínimo duas válvulas de controle pelo mesmo controlador.
▪ Controle de fluxo do tipo Split-Range usa dois controladores (um com uma
válvula de controle pequena e o outro com uma válvula de controle grande),
ambos em paralelo;
▪ Para fluxos pequenos, a válvula grande é fechada e a válvula pequena garante
um controle de fluxo de boa qualidade;
▪ Para grandes fluxos, ambas as válvulas estão abertas.
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Estratégias de Controle
Controle Split-range
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Estratégias de Controle
Controle Split-range
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Estratégias de Controle
Controle Split-range
controle de pressão de uma coluna de destilação (variáveis manipuladas: admissão de N2
e purga de produto)
▪ Se a pressão estiver acima do seu
setpoint, o controlador (PC) reduzirá a
admissão de N2.
▪ Quando v1 (AC) estiver totalmente
fechada, a pressão será reduzida pela
abertura da válvula de purga, v2 (AO).
▪ Esta ação sobre as válvulas é obtida
dividindo-se a faixa do sinal de saída
do controlador.
▪ O sinal pneumático representado
atuará em v1 de 3 a 9 psi, e em v2 de
9 a 15 psi.