Exercicio de Controle

Laboratório de Controle
Prof. Alexandre Brincalepe Campo www.cefetsp.br/edu/brinca/engenharia.html Roteiro 6 – Controle de Processos
Controle Feedforward
Dada a figura abaixo, sabe-se que o Controlador de Temperatura irá implementar um algoritmo de controle PI para controlar a temperatura do líquido que se encontra no interior do trocador de calor. O Controlador de Temperatura mede a temperatura do líquido na saída do processo e atua sobre a válvula que controla a vazão de Vapor que aquece o Trocador de Calor.
Sabe-se que a temperatura de saída do líquido pode sofrer perturbações devido ao aumento do fluxo na entrada do trocador de calor. Para minimizar o efeito dessa perturbação no sistema foi adicionado um medidor de fluxo, que envia a informação medida para o controlador de temperatura. A representação através de um diagrama de blocos do sistema acima é dada por:

Onde G1(s) é a função de transferência que relaciona a variação do fluxo de líquido de entrada com a variação da temperatura da saída, H(s) representa a função de transferência que relaciona a variação da vazão de vapor com a temperatura na saída, PI é o controlador que regula a temperatura na saída através do controle da vazão de vapor e Gff(s) é o controle feedforward, que,

através da medição da variação da variação do fluxo de líquido de entrada, deverá aumentar ou diminuir a vazão de vapor para manter a temperatura de saída no valor desejado.
Esse sistema, sem a adição do controlador Gff(s), pode ser assim descrito no SIMULINK:

Exercício 1
a) Construa o sistema acima no SIMULINK, de tal forma que o sinal Step1, que corresponde a R(s), seja um degrau unitário aplicado no instante 1s e o sinal Step ,que corresponde à perturbação
D(s), seja um sinal aplicado no instante 5s, sendo que o tempo total de simulação deve ser ajustado para 20 s. O valor de β é igual a 11.
b) Execute a simulação do sistema e verifique o sinal apresentado em Scope.
c) Calcule a função de