Sistema de controle

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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 esse de grande importância por gerar uma faixa de ganhos que o sistema pode ser controlado[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 lógicos[editar | editar código-fonte]

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 lógicos 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[editar | editar código-fonte]

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. 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.[7]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  • OGATA, K. Engenharia de Controle Moderno. 2° Ed. Prentice Hall, Rio de Janeiro, 1989.
  • NISE, Norman S. Engenharia de Sistemas de Controle. 6º Ed. LTC, Rio de Janeiro, 2012.
  1. BARS, Ruth; BÁNYÁSZ, Csilla; HETTHÉSSY, Jenó. Control Engineering. Hungary: Springer, 2019. ISBN 978-981-10-8296-2
  2. Sistemas de controle - USP. https://www.ime.usp.br/~adao/SR2y.pdf
  3. Ogata, K. (1989). Engenharia de Controle Moderno. Rio de Janeiro: 2° Ed. Prentice Hall 
  4. FERREIRA, Henrique. Controle Digital. UnB: 2020 http://www2.ene.unb.br/henrique/CDig/introdu%C3%A7%C3%A3o.pdf
  5. ARSHAD, F. M.; BALA, B. K.; NOH, K.M. System Dynamics Modelling and Simulation. Malaysia: Springer 2017
  6. DORF, Richard C; BISHOP, Robert H. Sistemas de controle modernos - 8.ed / 2001 8.ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2001.
  7. ORTIGOZA, R.S.; GUZMÁN, V.M.H. Automatic Control With Experiments. México: Springer, 2018. ISBN 978-3-319-75803-9
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