Controle Automático

Alunos: Enzo Ferreira, Lidiane Quintanilha, Maiara Simões e Marcos Pereira
Prof°: Marcelo
Tipos de Controle


Controle Proporcional
Quando possuímos uma malha de controle fechada, podemos utilizar uma malha de controle proporcional, que consiste em aplicar na variável manipulada a multiplicação de uma constante, denominada Kp, pelo erro e assim, criar um sistema estável, porém com uma faixa de erro, conseguindo ficar bem próximo do Set-point conforme o tempo.
Podemos observar isso pelo diagrama de blocos e gráfico a seguir:





Controle Proporcional-Integral
Já no Proporcional-Integral, aplicamos também uma ação integrativa, ou seja, além de possuirmos um sistema estável, conseguimos corrigir o erro, conforme o tempo. Neste caso, a MV(Manipulated Variable, ou Variável Manipulada), varia 5% para mais ou para menos até estabilizar o sistema e alcançar o SP(Set-point) de forma certeira, sem erros. Neste processo, observamos o Overshoot(ponto máximo do erro), tempo de estabilização e também o tempo estável ou estacionário.
Podemos observar esta ação pelo gráfico e diagrama a seguir:




Controle Proporcional-Integral-Derivativo
Neste, o Sistema torna-se bem mais dinâmico. Além de ser completamente estável e sem erros, a utilização de uma ação derivativa torna a estabilização mais rápida, melhorando então a correção do erro e por conseguinte, torna o processo extremamente dinâmico. A configuração do gráfico é extremamente parecida com o PI, a única diferença é exatamente o tempo para estabilizar. Podemos observar isso nos esquemas a seguir:






Controle FeedBack

Também conhecido como Controle por Realimentação Negativa.

Esse tipo de controle, na verdade, tem sua diferença na malha, sobre a qual o controle é aplicado. Pois se a Variável de Processo, já trabalhada, é também usada como parte do processo de transformação da nova Variável Manipulável, então consideramos como uma Malha Fechada.
Segue o exemplo em diagrama de blocos:

No caso da imagem abaixo, podemos observar com clareza que dentro do Mecanismo de Controle, temos, antes do controlador, um somador, que descobre o erro entre o Setpoint e a Variável de Processo, e esse Erro é que é “inserido” no controlador, seja qual for. Entretanto, como pode-se observar a identificação e tentativa de correção do "problema" ocasionada pelos distúrbios, só ocorre no fim do processo.


Controle Cascata

Sabendo já o que é Controle FeedBack, pode-se dizer que, o tempo de resposta do FeedBack é insatisfatório para diversas aplicações.
Por isso, no Controle em Cascata, tem-se a adição de uma segunda medição, identificando o erro mais rapidamente, e uma  segunda realimentação, que corrigi o erro causado por certo distúrbio, sem que o processo tenha que terminar.  
Para que isso aconteça, é necessário a adição de um segundo controlador (escravo, chamado assim por ser dependente do primeiro controlador), que tem como referência (entrada), a diferença da Variável de Processo com a saída do primeiro controlador(isso é a Variável Intermediária), a saída do primeiro controlador (mestre, chamado assim por ser independente).  

Obs: Só se pode usar esse controle, se a variável intermediária for adequada para ser medida, não são muitos processos que podem ser quebrados dessa forma.



Controle Split-Range

É um sistema que utiliza duas válvulas de controle, no mínimo, ambas comandadas pelo mesmo controlador. Possui apenas uma variável de medida e mais de um elemento final.
Um exemplo, é de um controle da temperatura em um tanque:

Na figura,a pressão controla as válvulas de entrada e de saída do gás.Quando a pressão chega no valor pedido, ele fecha a válvula de admissão, caso precise diminuir a pressão,a válvula abre novamente.


Referências:
Estante Virtual SENAI
Controle em Cascata - Professor Eduardo Stockler - UnB
Ebah - Controles de Malha SENAI
Sistemas de Controle Feedback (Controle por Realimentação de Estados) - USP