1 Controle Introdução

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
1
Introdução aos Sistemas de Controle
Cap. 1
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Aula 1 2
Introdução
• Papel Fundamental para os Avanços da Engenharia e 
Ciência
– Sistemas Robóticos; Automóveis; Processos Industriais e 
de Produção; Piloto Automático, CNC
• Otimizar o desempenho de sistemas dinâmicos
• Melhorar a produtividade
• Diminuir (ou eliminar) o trabalho de rotinas manuais 
repetitivas
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Aula 1
Revisão Histórica(1)
• Século XVIII: Regulador Centrífugo de James Watt
• 1922 (Minorsky): Controladores automático para 
pilotagem de embarcações
• 1932 (Nyquist): Estabilidade de Sistemas com Malha 
Fechada
• 1934 (Hazen): Servomecanismos a Relé
• Década de 40: Métodos de Resposta em Freqüência 
(Diagramas de Bode)
• Década de 40 e 50 (Evans): Método do Lugar das 
Raízes
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Aula 1 4
Revisão Histórica(2)
• Final da Década de 50: Projeto de Sistemas Ótimos
• 1960: A descrição de um sistema moderno requer um grande 
número de equações (várias entradas e saídas)
– Computadores: Análise de Sistemas complexos diretamente no 
domínio do tempo
– Variáveis de Estado
• 1960 a 1980: Controle Ótimo de Sistemas Determinísticos e 
Estocásticos, Controle Adaptativo; Técnicas de Aprendizagem
• 1980 até agora: Controle Robosto, Controle H∞
• Computadores Digitais passam a ser parte integrante do 
sistema de controle: PLC, Microcontroladores
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Aula 1 5
Terminologia Básica
• Variável Controlada e Variável Manipulada
• Sistema a Controlar ou Plantas
• Processos
• Sistemas
• Distúrbios
• Controle com Realimentação
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Aula 1 6
Exemplos de Sistemas de Controle
Sistema de Controle de Velocidade
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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA James Watt
727/01/2016 Prof. Douglas Bressan Riffel
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Photograph of an early Watt steam engine 
Source: British Crown Copyright, Science Museum, London
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Close-up of the fly-ball governor 
Source: British Crown Copyright, Science Museum, London
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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA Direção
1027/01/2016 Prof. Douglas Bressan Riffel
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Aula 1 11
Sistema de Controle de 
Temperatura
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Aula 1 12
Controle de Temperatura do Compartimento de 
Passageiros de um Carro
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Aula 1 13
Sistemas Empresariais
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Aula 1 14
Controle de Malha Fechada versus 
Controle de Malha Aberta
• Sistemas de Controle de Malha Fechada
• Sistemas de Controle de Malha Aberta
• Sistemas de Controle de Malha Aberta versus Malha 
Fechada