Controlo

Índice

Resumo 2 Método Experimental: 3 Resultados: 3 Dedução do modelo não linear do processo: 3 Resultados experimentais obtidos em cadeia aberta 4 Evolução do nível previsto pela equação do modelo não linear 5 Ajuste da constante da válvula 5 Sistema Fechado 6

Resumo

O objectivo deste trabalho foi efectuar o estudo experimental do comportamento dinâmico em ciclo aberto, de um sistema constituído por um tanque com entrada e saída de uma corrente de líquido. Neste trabalho, foi deduzido o modelo linear e não linear do processo que descreve o funcionamento do estado transiente do sistema em cadeia aberta, introduzindo uma perturbação em impulso de 500 mL.
Para o mesmo sistema foi feita uma análise, em cadeia fechada, alterando o Set Point de forma a obter os melhores parâmetros para um controlador PID. Para o controlador proporcional escolheu-se kc= 2, para o controlador integral τi = 16, e para o controlador derivativo τD= 10.
Estes valores correspondem aos objectivos de menor tempo de estabilização (objectivo de controlo), de menor erro estacionário (influenciado pelo controlador integral) e menor oscilações (influenciado pelo controlador derivativo)
Para o sistema em cadeia fechada foi também realizado uma perturbação em impulso cujo menor tempo de estabilização foi obtido com τD= 0. Embora este apresente uma oscilação ligeiramente maior que com τD= 5.

Método Experimental:
O procedimento experimental encontra-se no Guia de Laboratório de Engenharia Química II. [1]

Resultados:

Dedução do modelo não linear do processo:
Assumiu-se que o tanque tem a forma geométrica de um cilindro perfeito. Foi necessário efectuar um balanço de massa global ao tanque, em estado estacionário:
Qentrada-Qsaída=0
Para o caso de estado transiente, vem que:
Qentrada-Qsaída=Sdhdt
Em que S é a secção do cilindro e h é a correspondente altura.
Assumiu-se que o caudal de entrada, ao longo do tempo, é constante uma vez que depende da altura do