Aula 2 – Modelagem de Sistemas Dinâmicos

PROJETOS DE SISTEMAS DE CONTROLE
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Aula 2 – Modelagem de Sistemas Dinâmicos
Introdução
Amplificadores Operacionais (AMPOP)
Componentes Básicos do Computador Analógico
Relação entre Função de Transferência e Circuitos com AMPOP
Escalonamento de grandezas
Tarefa
Introdução
Será apresentado neste experimento o emprego de amplificadores analógicos para a simulação de processos. Os amplificadores operacionais podem ser ligados de forma a representar o comportamento dinâmico de processos físicos de qualquer natureza. O objetivo deste tipo de simulação é o de obter fisicamente, tensões em diversos pontos do processo simulado. Tais tensões, dependendo da natureza do processo, poderão ser interpretadas como variáveis do tipo vazão, temperatura, nível, deslocamento, etc...
Procedendo desta forma, pode-se conhecer o comportamento do sistema real e o engenheiro de controle, poderá efetuar o projeto do controlador e validá-lo junto ao processo representado com o emprego de amplificadores operacionais.

Amplificadores Operacionais
O amplificador operacional (AMPOP) é o componente eletrônico que pode ser, empregado na realização de várias operações matemáticas tais como inversão de sinal, soma e integração. Tais componentes apresentam características bem definidas como ganho DC elevadíssimo e impedância de entrada idealmente infinita e impedância de saída idealmente nula. Estes componentes são compostos por dois terminais de entrada, um deles representado por um sinal “+”, chamado de entrada não-inversora e o outro, representado por um sinal “-”, denominado de entrada inversora. Na figura 1b é mostrado a pinagem do amplificador operacional CA3140.

(a) Símbolo básico do amplificador operacional

(b) Pinagem do amplificador operacional CA3140

Fig. 1: Amplificador Operacional.

Configurações Básicas com Amplificadores Operacionais
Baseado nas