Nos processos industriais, destaca-se uma aplicação muito interessante que é o sistema de controle de temperatura de um forno.
Este sistema tem um sensor de temperatura, o termopar, que mede a temperatura gerando um sinal de tensão da ordem de milivolts, que será amplificado e transformado em um sinal de corrente (PV - variável de processo) para ser enviado para o controlador. Este elemento é normalmente associado ao bloco do sensor. No controlador, o sinal do sensor é comparado com o valor desejado (SP - Set Point) gerando um erro que entra em um algoritmo de controle para gerar uma saída do controlador. Este sinal de saída é enviado para um circuito de potência que gera um nível de corrente e tensão adequados para acionar as resistências elétricas. O circuito de potência e as resistências podem ser agrupados em um único bloco.
Cada componente, isto é, o atuador, o sensor e a planta, pode ser modelado segundo as variáveis de entrada e saída consideradas, para obter seus blocos de função de transferência. Com base nessas informações, faça o que se pede:
a) Represente o sistema de controle de temperatura usando diagrama em blocos, indicando o nome de cada bloco e o nome das variáveis em cada bloco. Indique a variável controlada e manipulada.
b) Supondo que as funções de transferência dos blocos sejam:
H(s): sensor = 1
Gx(s): controlador = 2. Kp
GA(s): atuador (circuito de potência+resistor) = 10
Gp(s): planta = 5/ (s+2)
Encontre a função de transferência de malha fechada GMF do sistema completo.
c) Encontre a expressão dos polos da função.
d) Usando o Octave, plote o lugar das raízes.
e) Faça uma análise do resultado encontrado.
ATIVIDADE RESOLVIDA DE SISTEMAS DINÂMICOS
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