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Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Prof. Julio Elias Normey Rico Departamento de Automação e Sistemas - UFSC Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 1 • Apresentar de forma intuitiva a ideia de controle antecipativoou de pre-alimentação. • Estudar aspectos dos processos que permitem o uso destas estratégias. Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sosestratégias. • Analisar diversos casos práticos. Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 2 Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Perturbação Modelo de perturbação controlada “Antecipar efeito” Controle antecipativo é rapidoMelhora controle Modelo 1 Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 3 Controle VP VC + Controle = - Modelo 1/Modelo 2 Modelo 2 ++ + Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Vi H Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 4 Estrutura • Antecipativo Tipo de controle e sintonia• Manual - nível constante Como atuar:• Olhar a vazão de saída Vo e tentar manter Vi=Vo Vo AdH/dt = Vi –Vo = 0 Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Vi H Vi =Vo Abertura ai Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 5 Propriedades • Rápido• Depende muito do modelo Como ajustar neste caso manual:• Calcular ganhos que relacionamaberturas com vazões e definir abertura ai em função de abertura ao Como ajustar no automático:• Controle Kff define ai = Kff ao Vo Abertura ao Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sosVo HTanque bombasControlado por Vo Vi Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 6 Controle FF muito simples• Vo= Vi• Depende apenas do ganho das bombas, se iguais Kff=1• Simular com e sem Kff, com Kff errado e comparar com PI Vo Simular Matlab Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Vazão de caldo Vb Relação vazão caldo-PH estática PH = Kb Vb Relação vazão ácido-PH estática PH = -Ka Va Controle = - (-Kb)/Ka = Kb/Ka Kb, Tb Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 7 Controle PHVMr + Ka, Ta -+ + VaVazão de ácido Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos Simulações: caso de estudo da indústria do açúcar e etanol Kb/Ka Vazão de caldo Vb + Kb, Tb Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 8 - PHVMr + Ka, Ta -+ + VaVazão de ácido Kp SP + - Simulações com controle P e FF, com FF ideal e FF real (com erro de ganho) Matlab • Controle FF complementa o realimentado• Se bem ajustado elimina muito bem as perturbações • Ação integral• Robusto Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos• Robusto• Lento• Pode geral instabilidade• Feed forward• Não é robusto• Rápido• Não afeta estabilidade Intr odu ção ao Con trol e de Pro ces sos 9
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