PG FELIPE MAIA FINAL 2 Rev

Páginas: 35 (8559 palavras) Publicado: 22 de agosto de 2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PROJETO DE GRADUAÇÃO



ANÁLISE DE DESEMPENHO DE CONTROLADORES VIA RESPOSTA AO DEGRAU


FELIPE FERREIRA DIAS MAIA






VITÓRIA – ES
07/2012

FELIPE FERREIRA DIAS MAIA


ANÁLISE DE DESEMPENHO DE CONTROLADORES VIA RESPOSTA AO DEGRAU








VITÓRIA – ES
07/2012

FELIPE FERREIRA DIAS MAIA

ANÁLISE DEDESEMPENHO DE CONTROLADORES VIA RESPOSTA AO DEGRAU










DEDICATÓRIA











A Rosangela Alves Maia Dias e Manoel Ferreira Dias,
Meus pais.


AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos que me proporcionaram, direta ou indiretamente, forças para continuar caminhando durante essa jornada. Em especial agradeço ao meu orientador, Celso Munaro, por ter acreditado no potencial desse projeto, mesmo quando tudonão caminhava como esperado. Agradeço a minha família e amigos por sempre me apoiarem, e em especial a Michele Freitas e Aderilson Carvalho. E por último, a todos os professores e funcionários do Departamento de Engenharia Elétrica da UFES, que contribuíram em minha formação, e tornaram todos esses anos desafiadores e interessantes.

RESUMO
O Objetivo desse trabalho é discutir e analisar odesempenho de controladores via resposta a um degrau, e através de sua resposta, utilizando-se de um algoritmo, caracterizar essa malha e diagnosticá-la.
Utilizando-se do estudo feito por [1], desenvolveu-se um algoritmo que tem a finalidade de fornecer índices que classificarão o desempenho de uma malha e, através de uma tabela de diagnósticos, avaliará seu desempenho.
Para o estudo utilizou-se cincomodelos distintos, e para cada um dos cinco modelos, testou-se diferentes casos. Dessa forma poderá ser observado o comportamento do algoritmo, e de sua avaliação de desempenho, para diferentes situações.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 –Resposta do degrau com sobre-elevação. 16
Figura 3.1 – Diagrama utilizado no Simulink. 23
Figura 3.2 – Resposta para todos os casos apresentados ao Modelo 1. 24
Figura3.3 - Resposta para todos os casos apresentados ao Modelo 2. 27
Figura 3.4 - Resposta para todos os casos apresentados ao Modelo 3. 31
Figura 3.5 - Resposta para todos os casos apresentados ao Modelo 4. 35
Figura 3.6 - Resposta para todos os casos apresentados ao Modelo 5. 39









LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 – Tabela de Diagnósticos. 19
Tabela 3.1 – Tabela de resultados para todos os casosaplicados ao Modelo 1. 23
Tabela 3.2 - Tabela de resultados para todos os casos aplicados ao Modelo 2. 27
Tabela 3.3 - Tabela de resultados para todos os casos aplicados ao Modelo 3. 31
Tabela 3.4 - Tabela de resultados para todos os casos aplicados ao Modelo 4. 35
Tabela 3.5 - Tabela de resultados para todos os casos aplicados ao Modelo 5. 39











SIMBOLOGIA
OS Sobre-elevação(Overshoot).

Ts Tempo de estabelecimento normalizado
(Settling time index).

IAEd Integral do erro absoluto normalizado
(Integral of the absolute value of the error index).

ts Tempo de estabelecimento
(Settling time).

IAE Integral do erro absoluto
(Integral of the absolute value of the error).

tr Tempo de subida
(Rise time).

tmorto Tempo morto
(Delay time).

PID Controlador Proporcional,integral e derivativo
(Proporcional Integral Derivative Controller).




SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 11
2 MÉTODO DE AVALIAÇÃO E DESEMPENHO 14
2.1 IAEd – INTEGRAL DO ERRO ABSOLUTO 17
2.2 Ts – TEMPO DE ESTABELECIMENTO 18
2.3 DIAGNÓSTICOS 18
3 APLICAÇÃO DO MÉTODO E RESULTADOS 22
3.1 MODELO 1 23
3.1.1 Caso 1 24
3.1.2 Caso 2 25
3.1.3 Caso 3 25
3.1.4 Caso 4 26
3.1.5 Caso 5 26
3.2 MODELO 2 27
3.2.1 Caso 1 28
3.2.2Caso 2 28
3.2.3 Caso 3 29
3.2.4 Caso 4 29
3.2.5 Caso 5 30
3.3 MODELO 3 31
3.3.1 Caso 1 32
3.3.2 Caso 2 32
3.3.3 Caso 3 33
3.3.4 Caso 4 33
3.3.5 Caso 5 34
3.4 MODELO 4 35
3.4.1 Caso 1 36
3.4.2 Caso 2 36
3.4.3 Caso 3 37
3.4.4 Caso 4 38
3.5 MODELO 5 38
3.5.1 Caso 1 39
3.5.2 Caso 2 40
3.5.3 Caso 3 41
3.5.4 Caso 4 42
3.5.5 Caso 5 42
4 CONCLUSÃO 44
5 BIBLIOGRAFIA 45
APÊNDICE A – fmaia.m 46
APÊNDICE B –...
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