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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

MONITORAÇÃO DA IDENTIFICAÇÃO E CONTROLE DE PLANTAS HART E FOUNDATION FIELDBUS COM ATRASO DE TRANSPORTE ATRAVÉS DE
ÍNDICES DE DESEMPENHO NÃO INTRUSIVOS

Relatório Parcial para o Programa Institucional de Bolsas de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – PIBITI / CNPq

Orientador : Prof..D.Sc Eng. Rondineli RodriguesPereira
Co-orientador : Prof. M.Eng. Marlon José do Carmo
Bolsista: Amanda Knaipp Badaró

Leopoldina 27 de agosto de 2012

Sumário
Sumário 2
1.0 INTRODUÇÃO 4
2.0 – tÉCNICAS DE INDENTIFICAÇÃO POR CURVA DE REAÇÃO 4
2.1.1 - Método de Ziegler e Nichols 5
2.1.2 – Método de Hägglund 6
2.1.3 – Método de Smith 6
2.1.4 – Método de Sundaresan e Krishnaswamy 7
2.1.5 - Método de Alfaro 8
2.1.6 -Método de Bröida 8
2.1.7 - Método de Chen e Yang 9
2.1.8 – Método de Vitecková 10
2.1.9 – Método de Mollenkamp 11
2.1.10 - Método de Jahanmiri e Fallahi 12
2.2 - Método dos Mínimos Quadrados Não-Recursivos 13
2.3 – Método de identificação via relé – Wang et al. 14
3.0 - Objetivos 17
4.0 - Desenvolvimento 17
4.1 – Simulações 17
4.1.1– Processo de primeira ordem 17
4.1.2–Processo de segunda ordem 18
4.1.3– Processo de primeira ordem com tempo morto 19
4.1.4 –Processo de segunda ordem com tempo morto 20
4.1.5– Processo de quarta ordem 21
4.1.6 –Processo com três pólos iguais e zero no semi-plano direito 21
4.2– Aplicação dos métodos 22
4.2.1 – Processo de primeira ordem 22
4.2.2 – Processo de segunda ordem 24
4.2.3– Processo de primeira ordemcom tempo morto 25
4.2.4 –Processo de segunda ordem com tempo morto 27
4.2.5– Processo de quarta ordem 28
4.2.6– Processo com três pólos iguais e zero no semi-plano direito 30
5.0 – PLANTA DIDÁTICA HART 31
5.1– Instrumentação da Planta 32
6.0 – CONCLUSões 37
7.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 38

1.0 INTRODUÇÃO

Devido ao mundo globalizado, onde a cada dia surgem novastecnologias, as indústrias buscam produzir mais, com maior qualidade e rapidez, e menor custo e falhas. Para isso, necessitam de maior análise e controle de seus processos, que estão se tornando cada vez mais complexos.
Apesar do grande avanço na teoria de controle, o controlador Proporcional, Integral e derivativo - PID continua sendo largamente utilizado em malhas de controle industriais dados suarobustez e facilidade de implementação. Existem vários métodos de sintonia para controladores PID, essas técnicas se baseiam em modelos identificados para o processo controlado, que podem ser de primeira ordem com dois, três ou quatro parâmetros, podendo também encontrar-se modelos de ordem superior. Independente do método de identificação do modelo, bem como o de sintonia utilizado, persiste oquestionamento sobre a robustez do sistema bem como os efeitos nocivos que a ação de controle pode ter sobre os elementos atuadores e o desempenho do sistema como um todo. Sob uma ótica ideal, espera-se que o comportamento do sistema seja ótimo, considerando-se determinados critérios de desempenho, independente das técnicas utilizadas.
A medida quantitativa do desempenho de um sistema énecessária para a operação de sistemas de controle, para otimização paramétrica de sistemas de controle e para o projeto ótimo de sistemas. A avaliação de desempenho é possível graças a índices tais como o IAE, ITSE, ITAE, ISE (CARMO; GOMES, 2006), a variância de controle, a média de controle e a variância da saída da malha (COELHO; ALMEIDA ; COELHO , 2000), mediante distúrbios e variação dereferência.
Geralmente não se conhece a equação da malha de um sistema de controle a ser controlada, pois, de uma forma geral, a preocupação existente é apenas se cada instrumento da malha funciona dentro de suas especificações, em uma visão individual e não da malha como um todo, sendo necessário fazer a modelagem matemática do sistema.
Dentro do contexto de modelagem matemática surgem dois tipos,...
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