{"id":34946,"date":"2025-02-05T15:02:50","date_gmt":"2025-02-05T18:02:50","guid":{"rendered":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/?post_type=product&p=34946"},"modified":"2025-08-03T18:13:45","modified_gmt":"2025-08-03T21:13:45","slug":"aula-pratica-modelagem-e-controle-de-sistemas","status":"publish","type":"product","link":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/product\/aula-pratica-modelagem-e-controle-de-sistemas\/","title":{"rendered":"Aula Pr\u00e1tica Modelagem e Controle de Sistemas"},"content":{"rendered":"
Portf\u00f3lio Aula Pr\u00e1tica Modelagem e Controle de Sistemas<\/h5>\n

ROTEIRO DE AULA PR\u00c1TICA 1<\/p>\n

NOME DA DISCIPLINA: Modelagem e Controle de Sistemas<\/p>\n

Unidade: 2 – Modelagem e representa\u00e7\u00e3o de sistemas de controle e sistemas el\u00e9tricos<\/p>\n

Aula: 3 – Aplica\u00e7\u00e3o de software para modelagem e controle de sistemas el\u00e9tricos<\/p>\n

OBJETIVOS<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o dos objetivos da aula pr\u00e1tica:<\/p>\n

Conhecer sobre a identifica\u00e7\u00e3o de sistemas de primeira ordem. Saber analisar as respostas<\/p>\n

transit\u00f3rias de sistemas din\u00e2micos. Aplicar os conhecimentos sobre os tipos e projetos de<\/p>\n

controladores.<\/p>\n

SOLU\u00c7\u00c3O DIGITAL:<\/p>\n

Laborat\u00f3rio Virtual Algetec<\/p>\n

Exatas > Pr\u00e1ticas Espec\u00edficas de Eng. El\u00e9trica > Controle: Identifica\u00e7\u00e3o da Fun\u00e7\u00e3o de<\/p>\n

Transfer\u00eancia \u2013 ID 163<\/p>\n

Os Laborato\u0301rios Virtuais Algetec possuem pr\u00e1ticas roteirizadas associadas ao plano pedag\u00f3gico<\/p>\n

da institui\u00e7\u00e3o de ensino, que passam por todos os laborat\u00f3rios das engenharias e sa\u00fade e<\/p>\n

seguem com alto grau de fideliza\u00e7\u00e3o os experimentos realizados nos equipamentos f\u00edsicos da<\/p>\n

ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poder\u00e1\u0301 aprender, atrav\u00e9s de uma linguagem moderna,<\/p>\n

todos os conceitos das aulas pr\u00e1ticas de uma determinada disciplina.<\/p>\n

PROCEDIMENTOS PR\u00c1TICOS E APLICA\u00c7\u00d5ES<\/p>\n

Procedimento\/Atividade n\u00ba 1<\/p>\n

Identifica\u00e7\u00e3o de fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia<\/p>\n

Atividade proposta: Utilizar a bancada de controle de processos industriais para identificar a<\/p>\n

fun\u00e7\u00e3o da transfer\u00eancia de primeira ordem da malha de n\u00edvel.<\/p>\n

Procedimentos para a realiza\u00e7\u00e3o da atividade:<\/p>\n

Neste experimento, voc\u00ea ir\u00e1 aprender como realizar a identifica\u00e7\u00e3o da fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia<\/p>\n

de um sistema, que \u00e9 o primeiro passo para o projeto do controlador. A partir dessa fun\u00e7\u00e3o,<\/p>\n

torna-se poss\u00edvel tra\u00e7ar o lugar das ra\u00edzes, uma representa\u00e7\u00e3o gr\u00e1fica que mostra como os<\/p>\n

polos de um sistema de malha fechada se move no plano complexo \u00e0 medida que o ganho do<\/p>\n

P\u00fablico3<\/p>\n

controlador varia. Isso permite visualizar diretamente os efeitos do ajuste do ganho sobre a<\/p>\n

estabilidade e o desempenho do sistema.<\/p>\n

Assim, a fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia, que expressa matematicamente a rela\u00e7\u00e3o entre a entrada e a<\/p>\n

sa\u00edda de um sistema linear e invariante no tempo (LTI), ser\u00e1 o foco desta atividade pr\u00e1tica. Ela<\/p>\n

\u00e9 representada como uma fra\u00e7\u00e3o de dois polin\u00f4mios, onde o numerador est\u00e1 relacionado aos<\/p>\n

zeros do sistema e o denominador, aos polos. A localiza\u00e7\u00e3o desses polos no plano complexo \u00e9<\/p>\n

especialmente importante, pois influencia diretamente o comportamento din\u00e2mico do sistema.<\/p>\n

Os passos para o projeto de um controlador usando o lugar das ra\u00edzes incluem o conhecimento<\/p>\n

da din\u00e2mica do sistema, a especifica\u00e7\u00e3o dos requisitos de desempenho, o tra\u00e7ado do lugar das<\/p>\n

ra\u00edzes, a an\u00e1lise desse tra\u00e7ado, a implementa\u00e7\u00e3o e simula\u00e7\u00e3o do controlador, e, finalmente, os<\/p>\n

ajustes finais e valida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Etapa 1: compreendendo o experimento:<\/p>\n

No Algetec, acessar o item Exatas Pr\u00e1ticas de Eng. El\u00e9trica \u2192 Controle: Identifica\u00e7\u00e3o da Fun\u00e7\u00e3o<\/p>\n

de Transfer\u00eancia, conforme a Figura 1. Esses laborat\u00f3rios virtuais s\u00e3o projetados para<\/p>\n

complementar o ensino te\u00f3rico com pr\u00e1ticas simuladas, permitindo que os estudantes realizem<\/p>\n

experimentos em um ambiente controlado e seguro. A Algetec oferece uma ampla gama de<\/p>\n

pr\u00e1ticas roteirizadas que seguem o plano pedag\u00f3gico das institui\u00e7\u00f5es de ensino, garantindo uma<\/p>\n

alta fidelidade aos experimentos realizados em equipamentos f\u00edsicos. Isso permite que os alunos<\/p>\n

desenvolvam habilidades pr\u00e1ticas e te\u00f3ricas de maneira integrada.<\/p>\n

Figura 1 \u2013 Acesso ao laborat\u00f3rio para a pr\u00e1tica sobre controle e identifica\u00e7\u00e3o de sistemas.<\/p>\n

Fa\u00e7a um tour pelos menus das barras laterais, para conhecer toda a interface da bancada e do<\/p>\n

laborat\u00f3rio. Os simuladores s\u00e3o ferramentas educacionais que replicam o comportamento de<\/p>\n

sistemas e equipamentos reais. No contexto dos laborat\u00f3rios virtuais da Algetec, os simuladores<\/p>\n

permitem que os estudantes interajam com modelos detalhados de equipamentos e sistemas<\/p>\n

el\u00e9tricos, mec\u00e2nicos e de outras \u00e1reas. A Figura 2 ilustra uma vis\u00e3o geral sobre o laborat\u00f3rio.<\/p>\n

P\u00fablico4<\/p>\n

Figura 2 \u2013 Vis\u00e3o geral do laborat\u00f3rio de controle de sistemas.<\/p>\n

Identifique as v\u00e1lvulas 2, 6 e 7 passando o mouse sobre elas conforme ilustra a Figura 3. A<\/p>\n

imagem mostra uma bancada de controle de n\u00edvel, com v\u00e1rios componentes de um sistema de<\/p>\n

controle de processos. Na parte frontal, h\u00e1 um painel el\u00e9trico de comando com bot\u00f5es de controle<\/p>\n

e indicadores, \u00e0 direita, um notebook est\u00e1 conectado ao sistema. No centro, h\u00e1 dois tanques<\/p>\n

transparentes de diferentes tamanhos, conectados por tubula\u00e7\u00f5es e v\u00e1lvulas. Na parte inferior<\/p>\n

esquerda, uma bomba \u00e9 conectada ao sistema de tubula\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

Figura 3 \u2013 Tela de in\u00edcio para o experimento pr\u00e1tico.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 7 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u201cFechar v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 4.<\/p>\n

P\u00fablico5<\/p>\n

Figura 4 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 7.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 6 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u201cFechar v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 5.<\/p>\n

Figura 5 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 6.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 2 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u201cFechar v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 6.<\/p>\n

P\u00fablico6<\/p>\n

Figura 6 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 2.<\/p>\n

Visualize o notebook clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse na c\u00e2mera com o nome<\/p>\n

\u201cNotebook\u201d localizada dentro do painel de visualiza\u00e7\u00e3o no canto superior esquerdo da<\/p>\n

Tela, conforme a Figura 7. Se preferir, tamb\u00e9m pode ser utilizado o atalho do teclado \u201cAlt+2\u201d.<\/p>\n

Figura 7 – Visualiza\u00e7\u00e3o do notebook no simulador Algetec.<\/p>\n

Ligue o notebook clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse no bot\u00e3o indicado abaixo, ilustrado<\/p>\n

na Figura 8.<\/p>\n

P\u00fablico7<\/p>\n

Figura 8 \u2013 Ligar no notebook no simulador Algetec.<\/p>\n

Habilite a bomba P1 clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse no bot\u00e3o \u201cHabilitar P1\u201d,<\/p>\n

conforme ilustra a Figura 9.<\/p>\n

Figura 9 \u2013 Ligar no bomba P1 no simulador Algetec.<\/p>\n

Visualize o tanque 1 clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse na c\u00e2mera com o nome<\/p>\n

\u201cTanque 1\u201d ou atrav\u00e9s do atalho do teclado \u201cAlt+4\u201d, conforme ilustra a Figura 10.<\/p>\n

P\u00fablico8<\/p>\n

Figura 10 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o do tanque 1 no simulador Algetec.<\/p>\n

Visualize o n\u00edvel de fluido no tanque clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse sobre ele,<\/p>\n

conforme ilustra a Figura 11.<\/p>\n

Figura 11 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o do n\u00edvel do tanque 1 no simulador Algetec.<\/p>\n

Visualize toda a gradua\u00e7\u00e3o do tanque navegando pela barra de rolagem, conforme ilustra a<\/p>\n

Figura 12. Observe o n\u00edvel do l\u00edquido no tanque. Guarde esse valor.<\/p>\n

P\u00fablico9<\/p>\n

Figura 12 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o da gradua\u00e7\u00e3o do n\u00edvel do tanque 1 no simulador Algetec.<\/p>\n

Retorne para o sistema supervis\u00f3rio clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse na c\u00e2mera com<\/p>\n

o nome \u201cNotebook\u201d ou atrav\u00e9s do atalho do teclado \u201cAlt+2\u201d, conforme a Figura 13.<\/p>\n

Figura 13 \u2013 Retornar ao supervis\u00f3rio no simulador Algetec.<\/p>\n

Insira um valor para o degrau entre 40% (40.0) e 60% (60.0) clicando com o bot\u00e3o esquerdo do<\/p>\n

mouse na caixa de entrada indicada abaixo e entre com o valor escolhido pelo teclado<\/p>\n

num\u00e9rico, conforme a Figura 14.<\/p>\n

P\u00fablico10<\/p>\n

Figura 14 \u2013 Inserir um degrau no simulador Algetec.<\/p>\n

Acesse a aba de registro clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse no bot\u00e3o \u201cRegistro\u201d, conforme<\/p>\n

ilustra a Figura 15.<\/p>\n

Figura 15 \u2013 Acesso a aba de registro no simulador Algetec.<\/p>\n

Visualize os gr\u00e1ficos da vari\u00e1vel do processo e da manipula\u00e7\u00e3o, conforme ilustra a Figura 16.<\/p>\n

P\u00fablico11<\/p>\n

Figura 16 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o das vari\u00e1veis de processo no simulador Algetec.<\/p>\n

Observe o n\u00edvel de fluido no tanque 1 e, quando a sua estabiliza\u00e7\u00e3o for alcan\u00e7ada, observe<\/p>\n

novamente os gr\u00e1ficos e analise suas informa\u00e7\u00f5es, conforme a Figura 17.<\/p>\n

Figura 17 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o do n\u00edvel do tanque 1 no simulador Algetec.<\/p>\n

P\u00fablico12<\/p>\n

Avaliando os resultados:<\/p>\n

Ap\u00f3s essas etapas, responda:<\/p>\n

1. Antes do degrau ser aplicado no atuador, qual o valor do n\u00edvel no tanque?<\/p>\n

2. Qual foi o degrau aplicado na bomba? Qual foi o valor do n\u00edvel em regime permanente para<\/p>\n

esse degrau? Qual \u00e9 o ganho da malha de n\u00edvel (Lembrando que se voc\u00ea utilizar 20% do valor<\/p>\n

deve colocar no c\u00e1lculo 0,2).<\/p>\n

3. Qual a diferen\u00e7a de tempo entre o instante que o degrau foi aplicado e o valor em que a<\/p>\n

vari\u00e1vel do processo come\u00e7ou a ser modificada?<\/p>\n

4. Qual a constante de tempo que pode ser encontrada ao analisar o gr\u00e1fico da vari\u00e1vel de<\/p>\n

processo?<\/p>\n

5. Escreva qual \u00e9 a fun\u00e7\u00e3o transfer\u00eancia no dom\u00ednio do tempo para a malha de n\u00edvel.<\/p>\n

Al\u00e9m das respostas as perguntas, apresente em seus resultados os prints da simula\u00e7\u00e3o,<\/p>\n

relatando detalhadamente cada etapa realizada e a resolu\u00e7\u00e3o dos questionamentos propostos.<\/p>\n

Checklist:<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar a ambienta\u00e7\u00e3o com o laborat\u00f3rio virtual;<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar o ensaio proposto;<\/p>\n

\u2713<\/span> Analisar o funcionamento do sistema.<\/p>\n

RESULTADOS<\/p>\n

Resultados do experimento:<\/p>\n

Ao final dessa aula pr\u00e1tica, voc\u00ea dever\u00e1 enviar um arquivo em word contendo as informa\u00e7\u00f5es<\/p>\n

obtidas no experimento, os c\u00e1lculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito<\/p>\n

das informa\u00e7\u00f5es obtidas. O arquivo n\u00e3o pode exceder o tamanho de 2Mb.<\/p>\n

\u2022 Refer\u00eancias bibliogr\u00e1ficas ABNT (quando houver).<\/p>\n

Resultados de Aprendizagem:<\/p>\n

Ao final desta atividade pr\u00e1tica, o aluno dever\u00e1 ser capaz de identificar e caracterizar a fun\u00e7\u00e3o de<\/p>\n

transfer\u00eancia de um sistema de controle de n\u00edvel utilizando o ambiente de simula\u00e7\u00e3o Algetec,<\/p>\n

compreender a din\u00e2mica de sistemas em malha fechada e avaliar os efeitos do ajuste de ganho<\/p>\n

sobre estabilidade e desempenho. Espera-se que o aluno consiga, por meio de experimenta\u00e7\u00e3o,<\/p>\n

determinar par\u00e2metros fundamentais como o ganho de malha e a constante de tempo, bem como<\/p>\n

analisar o comportamento da resposta ao degrau e interpretar gr\u00e1ficos de vari\u00e1veis de processo,<\/p>\n

consolidando conhecimentos sobre controle de sistemas e an\u00e1lise de desempenho em<\/p>\n

simula\u00e7\u00f5es realistas.<\/p>\n

P\u00fablico13<\/p>\n

ROTEIRO DE AULA PR\u00c1TICA 2<\/p>\n

NOME DA DISCIPLINA: Modelagem e Controle de Sistemas<\/p>\n

Unidade: 3 – An\u00e1lise da estabilidade de sistemas de controle<\/p>\n

Aula: 2 – Diagrama de Bode e lugar das ra\u00edzes<\/p>\n

OBJETIVOS<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o dos objetivos da aula pr\u00e1tica:<\/p>\n

Obter a margem de ganho de um sistema e verificar se ele \u00e9 est\u00e1vel e obter o gr\u00e1fico do lugar<\/p>\n

das ra\u00edzes.<\/p>\n

SOLU\u00c7\u00c3O DIGITAL:<\/p>\n

Octave<\/p>\n

O GNU Octave \u00e9 um software livre, compat\u00edvel com a linguagem de programa\u00e7\u00e3o MATLAB,<\/p>\n

amplamente utilizado para modelagem, simula\u00e7\u00e3o e controle de sistemas. Ele \u00e9 uma ferramenta<\/p>\n

poderosa para an\u00e1lise num\u00e9rica e desenvolvimento de algoritmos, permitindo que os usu\u00e1rios<\/p>\n

realizem c\u00e1lculos complexos, resolvam sistemas de equa\u00e7\u00f5es, e implementem t\u00e9cnicas de<\/p>\n

controle de sistemas. A vers\u00e3o online do Octave oferece uma plataforma acess\u00edvel via navegador,<\/p>\n

sem a necessidade de instala\u00e7\u00e3o local, o que facilita o acesso e a utiliza\u00e7\u00e3o em diferentes<\/p>\n

dispositivos. Essa vers\u00e3o mant\u00e9m a maioria das funcionalidades da vers\u00e3o desktop, incluindo a<\/p>\n

capacidade de escrever e executar scripts, criar gr\u00e1ficos, e realizar simula\u00e7\u00f5es de sistemas<\/p>\n

din\u00e2micos.<\/p>\n

O Octave \u00e9 especialmente \u00fatil na \u00e1rea de controle de sistemas, pois permite a implementa\u00e7\u00e3o de<\/p>\n

controladores como PID, an\u00e1lise de respostas de sistemas no dom\u00ednio do tempo e da frequ\u00eancia,<\/p>\n

e projetos baseados em m\u00e9todos como o lugar das ra\u00edzes ou diagramas de Bode. Sua<\/p>\n

compatibilidade com MATLAB significa que scripts e fun\u00e7\u00f5es criados em uma linguagem podem<\/p>\n

ser, em grande parte, utilizados na outra, facilitando a colabora\u00e7\u00e3o e a troca de conhecimento<\/p>\n

entre profissionais que utilizam essas ferramentas<\/p>\n

O procedimento utiliza a vers\u00e3o online do software (https:\/\/octave-online.net\/), por\u00e9m, caso n\u00e3o<\/p>\n

consiga acesso, voc\u00ea pode fazer o download do software e instal\u00e1-lo em sua m\u00e1quia por meio do<\/p>\n

site oficial https:\/\/octave.org\/download. Uma vez instalado o software, \u00e9 necess\u00e1rio instalar o<\/p>\n

pacote de controle, para isso digite o comando \u2018pkg install -forge control\u2019 na janela de comandos<\/p>\n

e depois carregue o pacote com o comando \u2018pkg load control\u2019. Para abrir um novo script utilize o<\/p>\n

atalho \u2018ctrl+N\u2019.<\/p>\n

P\u00fablico14<\/p>\n

PROCEDIMENTOS PR\u00c1TICOS E APLICA\u00c7\u00d5ES<\/p>\n

Procedimento\/Atividade n\u00ba 1<\/p>\n

Estabilidade e diagrama de Bode<\/p>\n

Atividade proposta: Obten\u00e7\u00e3o da margem de ganho de um sistema em malha fechada.<\/p>\n

Procedimentos para a realiza\u00e7\u00e3o da atividade:<\/p>\n

Abra seu navegador de internet e v\u00e1 para o endere\u00e7o https:\/\/octave-online.net\/. Ao acessar o site,<\/p>\n

voc\u00ea ver\u00e1 uma tela semelhante \u00e0 Figura 1, onde h\u00e1 um painel de comandos central e um menu<\/p>\n

\u00e0 direita.<\/p>\n

Figura 1 \u2013 Acesso ao GNU Octave on-line.<\/p>\n

Na tela central, voc\u00ea ver\u00e1 o \u201cOctave Command Prompt\u201d, onde pode digitar comandos diretamente<\/p>\n

e pressionar “Enter” para execut\u00e1-los. No lado direito da tela, h\u00e1 op\u00e7\u00f5es para fazer login usando<\/p>\n

sua conta do Google ou um e-mail. Fazer login permite que voc\u00ea salve seus scripts e projetos,<\/p>\n

por isso a sugest\u00e3o \u00e9 que voc\u00ea realize o login. Ainda, voc\u00ea pode personalizar o tema ou o layout<\/p>\n

da interface clicando em “Change Theme” ou “Change\/Reset Layout” no menu \u00e0 direita conforme<\/p>\n

ilustra a Figura 2.<\/p>\n

P\u00fablico15<\/p>\n

Figura 2 \u2013 Altera\u00e7\u00e3o de Tema do GNU Octave.<\/p>\n

Insira o no prompt do Octave o sistema abaixo, que se encontra em malha aberta com<\/p>\n

retroalimenta\u00e7\u00e3o unit\u00e1ria e um ganho K:<\/p>\n

\ud835\udc6e\ud835\udc74\ud835\udc68<\/span> =<\/p>\n

\ud835\udc94<\/span><\/p>\n

\ud835\udfd0<\/span> \u2212 \ud835\udfd0\ud835\udc94<\/span> + \ud835\udfcf\ud835\udfce<\/span><\/p>\n

\ud835\udc94<\/span><\/p>\n

\ud835\udfd1<\/span> + \ud835\udfd3\ud835\udc94<\/span><\/p>\n

\ud835\udfd0<\/span> + \ud835\udfd6\ud835\udc94<\/span> + \ud835\udfd4<\/span><\/p>\n

Para isso, utilize os seguintes comandos:<\/p>\n

num = [1 -2 10]<\/p>\n

den = [1 5 8 6]<\/p>\n

sys1 = tf(num,den);<\/p>\n

Utilizando \u2018bode(sys1)\u2019 obtenha o diagrama de Bode do sistema em quest\u00e3o. Utilize tamb\u00e9m o<\/p>\n

comando \u2018margin(sys1)\u2019, para avaliar as margens de ganho e fase, e apresente os valores obtidos<\/p>\n

em seus resultados. Conclua sobre a estabilidade do sistema.<\/p>\n

Aplique um degrau unit\u00e1rio (fun\u00e7\u00e3o \u2018step(sys1)\u2019) no sistema e avalie sua estabilidade. Apresente<\/p>\n

a resposta em seus resultados.<\/p>\n

Aplique sobre o sistema o ganho referente a margem de ganho, o coloque em malha fechada<\/p>\n

(fun\u00e7\u00e3o \u2018feedback(sys,1)\u2019) e avalie a nova resposta ao degrau. Conclua se o sistema se tornou<\/p>\n

marginalmente est\u00e1vel. Apresente a resposta em seus resultados.<\/p>\n

P\u00fablico16<\/p>\n

Lembrando que com o valor que voc\u00ea obteve na margem de ganho em decib\u00e9is, \u00e9 necess\u00e1rio<\/p>\n

convert\u00ea-lo para adimensional (lembre-se que um valor K em decib\u00e9is \u00e9 dado pela f\u00f3rmula 20 \u2219<\/p>\n

log \u123a<\/span>\ud835\udc3e<\/span>\u123b<\/span> [\ud835\udc51\ud835\udc35<\/span>]). Exemplo: digamos que a margem de ganho foi de 5dB. Ent\u00e3o, para converter para<\/p>\n

adimensional, fazemos 10<\/p>\n

5<\/p>\n

20. Al\u00e9m disso, \u00e9 importante que voc\u00ea realize uma pesquisa sobre o<\/p>\n

uso dos comandos no Octave caso tenha d\u00favida na utiliza\u00e7\u00e3o de algum deles.<\/p>\n

Avaliando os resultados:<\/p>\n

Apresente em seus resultados os prints da simula\u00e7\u00e3o, relatando detalhadamente cada etapa<\/p>\n

realizada e a resolu\u00e7\u00e3o dos questionamentos propostos sobre a estabilidade. N\u00e3o se esque\u00e7a<\/p>\n

de apresentar e explicar todos os gr\u00e1ficos obtidos, bem como os comandos digitados no<\/p>\n

prompt.<\/p>\n

Checklist:<\/p>\n

\u2713<\/span> Acesse o Octave;<\/p>\n

\u2713<\/span> Declare a fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia do sistema;<\/p>\n

\u2713<\/span> Obtenha o diagrama de bode, as margens de ganho e de fase;<\/p>\n

\u2713<\/span> Aplique o degrau ao sistema em malha aberta;<\/p>\n

\u2713<\/span> Conclua sobre a estabilidade do sistema;<\/p>\n

\u2713<\/span> Aplique o ganho da margem de ganho no sistema e o coloque em malha fechada;<\/p>\n

\u2713<\/span> Analise a nova resposta ao degrau em rela\u00e7\u00e3o a estabilidade.<\/p>\n

RESULTADOS<\/p>\n

Resultados do experimento:<\/p>\n

Ao final dessa aula pr\u00e1tica, voc\u00ea dever\u00e1 enviar um arquivo em word contendo as informa\u00e7\u00f5es<\/p>\n

obtidas no experimento, os c\u00e1lculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito<\/p>\n

das informa\u00e7\u00f5es obtidas. O arquivo n\u00e3o pode exceder o tamanho de 2Mb.<\/p>\n

\u2022 Refer\u00eancias bibliogr\u00e1ficas ABNT (quando houver).<\/p>\n

Resultados de Aprendizagem:<\/p>\n

Nesta aula pr\u00e1tica, os alunos aprender\u00e3o a analisar a estabilidade de um sistema em malha<\/p>\n

aberta com retroalimenta\u00e7\u00e3o unit\u00e1ria utilizando o Octave, aplicando comandos para obter o<\/p>\n

diagrama de Bode, calcular margens de ganho e fase e observar a resposta ao degrau do sistema.<\/p>\n

Eles ser\u00e3o capacitados a converter valores de margem de ganho de decib\u00e9is para valores<\/p>\n

adimensionais, aplicando este ganho em malha fechada para avaliar a nova resposta ao degrau<\/p>\n

e verificar a condi\u00e7\u00e3o de estabilidade marginal do sistema. Essa pr\u00e1tica promove a compreens\u00e3o<\/p>\n

sobre an\u00e1lise de estabilidade e ajustes de ganho em sistemas de controle.<\/p>\n

P\u00fablico17<\/p>\n

ROTEIRO DE AULA PR\u00c1TICA 3<\/p>\n

NOME DA DISCIPLINA: Modelagem e Controle de Sistemas<\/p>\n

Unidade: 4 – Projeto de controladores<\/p>\n

Aula: 2 – Controladores PID<\/p>\n

OBJETIVOS<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o dos objetivos da aula pr\u00e1tica:<\/p>\n

Conhecer os m\u00e9todos de sintonia de um PID. Saber identificar qual o melhor controle para os<\/p>\n

tipos de malhas. Saber utilizar os par\u00e2metros da malha para realizar a sintonia de um controlador.<\/p>\n

SOLU\u00c7\u00c3O DIGITAL:<\/p>\n

Laborat\u00f3rio Virtual Algetec<\/p>\n

Exatas > Pr\u00e1ticas Espec\u00edficas de Eng. El\u00e9trica > Controle: Controle de Processos<\/p>\n

Industriais \u2013 Sintonia de PID \u2013 ID 164<\/p>\n

Os Laborato\u0301rios Virtuais Algetec possuem pr\u00e1ticas roteirizadas associadas ao plano pedag\u00f3gico<\/p>\n

da institui\u00e7\u00e3o de ensino, que passam por todos os laborat\u00f3rios das engenharias e sa\u00fade e<\/p>\n

seguem com alto grau de fideliza\u00e7\u00e3o os experimentos realizados nos equipamentos f\u00edsicos da<\/p>\n

ALGETEC. Nesta plataforma, o aluno poder\u00e1 aprender, atrav\u00e9s de uma linguagem moderna,<\/p>\n

todos os conceitos das aulas pr\u00e1ticas de uma determinada disciplina.<\/p>\n

PROCEDIMENTOS PR\u00c1TICOS E APLICA\u00c7\u00d5ES<\/p>\n

Procedimento\/Atividade n\u00ba 1<\/p>\n

Sintonia de Controladores PID<\/p>\n

Atividade proposta: Utilizar a bancada de controle de processos industriais para analisar os<\/p>\n

par\u00e2metros de uma malha de n\u00edvel para realizar a sintonia de um controlador PID.<\/p>\n

Procedimentos para a realiza\u00e7\u00e3o da atividade:<\/p>\n

Neste experimento, voc\u00ea ir\u00e1 aprender sobre a import\u00e2ncia do controle de processos e como o<\/p>\n

controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) pode contribuir para garantir a estabilidade e o<\/p>\n

desempenho de sistemas industriais. O controlador PID \u00e9 amplamente utilizado devido \u00e0 sua<\/p>\n

simplicidade e efic\u00e1cia, sendo aplic\u00e1vel em diversas \u00e1reas, como controle de temperatura,<\/p>\n

press\u00e3o, fluxo e posi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

P\u00fablico18<\/p>\n

O projeto de controladores PID pode ser realizado utilizando diferentes t\u00e9cnicas. Uma das<\/p>\n

abordagens \u00e9 o m\u00e9todo de Bode, que se baseia na an\u00e1lise da resposta em frequ\u00eancia do sistema.<\/p>\n

Atrav\u00e9s dessa t\u00e9cnica, \u00e9 poss\u00edvel ajustar os par\u00e2metros do controlador para atender a<\/p>\n

especifica\u00e7\u00f5es de margem de ganho e de fase, garantindo assim a estabilidade e o desempenho<\/p>\n

desejado do sistema. Este m\u00e9todo \u00e9 ideal para situa\u00e7\u00f5es onde a modelagem matem\u00e1tica do<\/p>\n

sistema \u00e9 bem compreendida e precisa.<\/p>\n

Outra t\u00e9cnica pr\u00e1tica e amplamente utilizada para a sintonia de controladores PID \u00e9 o m\u00e9todo<\/p>\n

emp\u00edrico de Ziegler-Nichols. Este m\u00e9todo n\u00e3o requer uma modelagem detalhada do sistema, mas<\/p>\n

sim a observa\u00e7\u00e3o da resposta do sistema em malha fechada. A partir desta resposta, os<\/p>\n

par\u00e2metros do controlador podem ser ajustados para fornecer um desempenho adequado.<\/p>\n

Embora o m\u00e9todo de Ziegler-Nichols possa n\u00e3o oferecer a precis\u00e3o de m\u00e9todos baseados em<\/p>\n

modelos, ele \u00e9 extremamente \u00fatil em situa\u00e7\u00f5es onde a modelagem do processo \u00e9 complexa ou<\/p>\n

incerta.<\/p>\n

A sintonia \u00e9 feita atrav\u00e9s de valores tabelados para os par\u00e2metros do controlador. Existem<\/p>\n

diversos m\u00e9todos emp\u00edricos, mas foi utilizado o m\u00e9todo de ZieglerNichols. Segundo Campos e<\/p>\n

Teixeira (2006) o primeiro trabalho a propor uma simples sintonia de controladores PID, foi o de<\/p>\n

Ziegler e Nichols (1942). Neste trabalho eles propuseram valores tabelados dos par\u00e2metros dos<\/p>\n

controladores, sendo os mesmos em fun\u00e7\u00e3o do modelo de primeira ordem com tempo morto.<\/p>\n

Corripio (1990) considera o m\u00e9todo de Ziegler e Nichols (ZN) indicado para controlar plantas com<\/p>\n

um pequeno valor de tempo morto, pois se a fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia apresentar grandes valores<\/p>\n

de tempo morto essa sintonia levara o sistema a instabilidade. Sendo a planta:<\/p>\n

\ud835\udc54<\/span>\u123a<\/span>\ud835\udc61<\/span>\u123b<\/span> = \ud835\udc54<\/span>0 + \ud835\udc3e<\/span>\u123a<\/span>1 \u2212 \ud835\udc52<\/span><\/p>\n

\u2212\u123a<\/span>\ud835\udc61<\/span>\u2212\ud835\udf03<\/span>\u123b<\/span>\/\ud835\udf0f<\/span><\/p>\n

\u123b<\/span><\/p>\n

onde:<\/p>\n

\ud835\udc54<\/span>(\ud835\udc61<\/span>) \u2192 Fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia no dom\u00ednio do tempo;<\/p>\n

\ud835\udc61<\/span> \u2192 Tempo [s];<\/p>\n

\ud835\udc54<\/span>0 \u2192 Valor inicial;<\/p>\n

\ud835\udc3e<\/span> \u2192 Ganho da planta;<\/p>\n

\u03b8 \u2192 Atraso [s];<\/p>\n

\ud835\udf0f<\/span> \u2192 Constante de tempo.<\/p>\n

A tabela a seguir apresenta a sintonia do controlador em fun\u00e7\u00e3o de par\u00e2metros de uma fun\u00e7\u00e3o<\/p>\n

de primeira ordem.<\/p>\n

P\u00fablico19<\/p>\n

Figura 1 \u2013 Par\u00e2metros de controlador de sistemas de primeira ordem, por Ziegler-Nichols.<\/p>\n

Ao longo desta atividade pr\u00e1tica, voc\u00ea experimentar\u00e1 o projeto de controladores PID utilizando o<\/p>\n

m\u00e9todo de sintonia por Ziegler-Nichols. O objetivo \u00e9 proporcionar uma compreens\u00e3o profunda<\/p>\n

das vantagens e limita\u00e7\u00f5es, permitindo que voc\u00ea compreenda como realizar o projeto de<\/p>\n

controladores para diferentes tipos de processos industriais.<\/p>\n

Etapa 1: compreendendo o experimento<\/p>\n

No Algetec, acessar o item Exatas Pr\u00e1ticas de Eng. El\u00e9trica \u2192 Controle de Processos Industriais:<\/p>\n

Sintonia de PID, conforme a Figura 2. Esses laborat\u00f3rios virtuais s\u00e3o projetados para<\/p>\n

complementar o ensino te\u00f3rico com pr\u00e1ticas simuladas, permitindo que os estudantes realizem<\/p>\n

experimentos em um ambiente controlado e seguro. A Algetec oferece uma ampla gama de<\/p>\n

pr\u00e1ticas roteirizadas que seguem o plano pedag\u00f3gico das institui\u00e7\u00f5es de ensino, garantindo uma<\/p>\n

alta fidelidade aos experimentos realizados em equipamentos f\u00edsicos. Isso permite que os alunos<\/p>\n

desenvolvam habilidades pr\u00e1ticas e te\u00f3ricas de maneira integrada.<\/p>\n

Figura 2 \u2013 Acesso ao laborat\u00f3rio para a pr\u00e1tica sobre controle e sintonia de PID.<\/p>\n

Fa\u00e7a um tour pelos menus das barras laterais, para conhecer toda a interface da bancada e do<\/p>\n

laborat\u00f3rio. Os simuladores s\u00e3o ferramentas educacionais que replicam o comportamento de<\/p>\n

sistemas e equipamentos reais. No contexto dos laborat\u00f3rios virtuais da Algetec, os simuladores<\/p>\n

permitem que os estudantes interajam com modelos detalhados de equipamentos e sistemas<\/p>\n

el\u00e9tricos, mec\u00e2nicos e de outras \u00e1reas. A Figura 3 ilustra uma vis\u00e3o geral sobre o laborat\u00f3rio.<\/p>\n

P\u00fablico20<\/p>\n

Figura 3 \u2013 Vis\u00e3o geral do laborat\u00f3rio de controle de sistemas.<\/p>\n

Identifique as v\u00e1lvulas 2, 6 e 7 passando o mouse sobre elas conforme ilustra a Figura 4. A<\/p>\n

imagem mostra uma bancada de controle de n\u00edvel, com v\u00e1rios componentes de um sistema de<\/p>\n

controle de processos. Na parte frontal, h\u00e1 um painel el\u00e9trico de comando com bot\u00f5es de controle<\/p>\n

e indicadores, \u00e0 direita, um notebook est\u00e1 conectado ao sistema. No centro, h\u00e1 dois tanques<\/p>\n

transparentes de diferentes tamanhos, conectados por tubula\u00e7\u00f5es e v\u00e1lvulas. Na parte inferior<\/p>\n

esquerda, uma bomba \u00e9 conectada ao sistema de tubula\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

Figura 4 \u2013 Tela de in\u00edcio para o experimento pr\u00e1tico.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 7 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u201cFechar v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 5.<\/p>\n

P\u00fablico21<\/p>\n

Figura 5 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 7.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 6 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o \u201cFechar<\/p>\n

v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 6.<\/p>\n

Figura 6 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 6.<\/p>\n

Feche a v\u00e1lvula 2 clicando com o bot\u00e3o direito do mouse sobre ela e selecione a op\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u201cFechar v\u00e1lvula\u201d, conforme ilustra a Figura 7.<\/p>\n

P\u00fablico22<\/p>\n

Figura 7 \u2013 Realizar fechamento da v\u00e1lvula 2.<\/p>\n

Visualize o notebook clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse na c\u00e2mera com o nome<\/p>\n

\u201cNotebook\u201d localizada dentro do painel de visualiza\u00e7\u00e3o no canto superior esquerdo da Tela,<\/p>\n

conforme a Figura 8. Se preferir, tamb\u00e9m pode ser utilizado o atalho do teclado \u201cAlt+2\u201d.<\/p>\n

Figura 8 – Visualiza\u00e7\u00e3o do notebook no simulador Algetec.<\/p>\n

P\u00fablico23<\/p>\n

Ligue o notebook clicando com o bot\u00e3o esquerdo do mouse no bot\u00e3o indicado abaixo, ilustrado<\/p>\n

na Figura 9.<\/p>\n

Figura 9 \u2013 Ligar no notebook no simulador Algetec.<\/p>\n

\u00c9 poss\u00edvel aproximar a visualiza\u00e7\u00e3o da tela do notebook seguindo as recomenda\u00e7\u00f5es indicadas<\/p>\n

conforme ilustra a Figura 10.<\/p>\n

Figura 10 \u2013 Supervis\u00f3rio no simulador Algetec.<\/p>\n

P\u00fablico24<\/p>\n

Defina o valor do setpoint LT102 para 15 cm clicando no espa\u00e7o indicado e digitando o<\/p>\n

valor com o teclado, conforme ilustra a Figura 11.<\/p>\n

Figura 11 \u2013 Definir valor de setpoint no simulador Algetec.<\/p>\n

Sabendo que a fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia da malha de n\u00edvel \u00e9 dada por:<\/p>\n

\ud835\udc54<\/span>\u123a<\/span>\ud835\udc61<\/span>\u123b<\/span> = 28,2\u123a<\/span>1 \u2212 \ud835\udc52<\/span><\/p>\n

\u2212\u123a<\/span>\ud835\udc61<\/span>\u22121\u123b<\/span>\/86\u123b<\/span><\/p>\n

Realize os c\u00e1lculos necess\u00e1rios para preencher os dados do controlador usando ZieglerNichols, e preencha a tabela a seguir.<\/p>\n

Figura 12 \u2013 Par\u00e2metros do controlador utilizando Ziegler e Nichols (ZN).<\/p>\n

Ap\u00f3s o projeto do controlador, acesse a tela de controle clicando no \u00edcone indicado com o bot\u00e3o<\/p>\n

esquerdo do mouse, conforme a Figura 13.<\/p>\n

P\u00fablico25<\/p>\n

Figura 13 \u2013 Controle no simulador Algetec.<\/p>\n

Escolha a op\u00e7\u00e3o \u201cControlar LT102\u201d clicando no menu de op\u00e7\u00f5es com o bot\u00e3o direito do mouse<\/p>\n

e selecionando a op\u00e7\u00e3o indicada, conforme a Figura 14.<\/p>\n

Figura 14 \u2013 Controlar LT102 no simulador Algetec.<\/p>\n

Insira os valores de ganho proporcional, tempo integrativo e tempo derivativo de acordo com a<\/p>\n

tabela preenchidas no passo anterior, conforme ilustra a Figura 15.<\/p>\n

P\u00fablico26<\/p>\n

Figura 15 \u2013 Parametriza\u00e7\u00e3o do controlador no simulador Algetec.<\/p>\n

Observa\u00e7\u00e3o: Esses valores s\u00e3o hipot\u00e9ticos, serviram apenas para ilustrar a a\u00e7\u00e3o. Retorne a<\/p>\n

visualiza\u00e7\u00e3o para a tela da Planta do supervis\u00f3rio clicando no \u00edcone indicado com o bot\u00e3o<\/p>\n

esquerdo do mouse, conforme ilustra a Figura 16.<\/p>\n

Figura 16 \u2013 Retorne a visualiza\u00e7\u00e3o da planta no simulador Algetec.<\/p>\n

Habilite a bomba centr\u00edfuga 1 clicando no \u00edcone indicado com o bot\u00e3o esquerdo do mouse,<\/p>\n

conforme a Figura 17.<\/p>\n

P\u00fablico27<\/p>\n

Figura 17 \u2013 Habilitar bomba P1 no simulador Algetec.<\/p>\n

Visualize o comportamento da vari\u00e1vel de processo e da vari\u00e1vel manipulada clicando no \u00edcone<\/p>\n

indicado com o bot\u00e3o esquerdo do mouse. \u00c9 poss\u00edvel ter uma visualiza\u00e7\u00e3o mais detalhada do<\/p>\n

comportamento das vari\u00e1veis selecionando a \u00e1rea que voc\u00ea deseja visualizar. Preencha os<\/p>\n

dados de acordo com a \u00e1rea que deseja observar em rela\u00e7\u00e3o a X e\/ou Y, conforme ilustra a<\/p>\n

Figura 18.<\/p>\n

Figura 18 \u2013 Visualiza\u00e7\u00e3o detalhada no simulador Algetec.<\/p>\n

P\u00fablico28<\/p>\n

Avaliando os resultados:<\/p>\n

Ap\u00f3s essas etapas, responda:<\/p>\n

1. Quais foram o tempo de subida, sobressinal e erro de regime permanente encontrado na<\/p>\n

sintonia de PID utilizada nesta pr\u00e1tica?<\/p>\n

2. Discorra em que implicaria as altera\u00e7\u00f5es dos par\u00e2metros Kp, Ti e Td.<\/p>\n

Al\u00e9m das respostas as perguntas, apresente em seus resultados os prints da simula\u00e7\u00e3o,<\/p>\n

relatando detalhadamente cada etapa realizada e a resolu\u00e7\u00e3o dos questionamentos propostos.<\/p>\n

Checklist:<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar a ambienta\u00e7\u00e3o com o laborat\u00f3rio virtual;<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar o ensaio proposto;<\/p>\n

\u2713<\/span> Analisar o funcionamento do sistema.<\/p>\n

RESULTADOS<\/p>\n

Resultados do experimento:<\/p>\n

Ao final dessa aula pr\u00e1tica, voc\u00ea dever\u00e1 enviar um arquivo em word contendo as informa\u00e7\u00f5es<\/p>\n

obtidas no experimento, os c\u00e1lculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito<\/p>\n

das informa\u00e7\u00f5es obtidas. O arquivo n\u00e3o pode exceder o tamanho de 2Mb.<\/p>\n

\u2022 Refer\u00eancias bibliogr\u00e1ficas ABNT (quando houver).<\/p>\n

Resultados de Aprendizagem:<\/p>\n

Ao final desta pr\u00e1tica, os alunos ter\u00e3o desenvolvido compet\u00eancias para projetar e sintonizar<\/p>\n

controladores PID aplicados a processos industriais, compreendendo como diferentes t\u00e9cnicas,<\/p>\n

como o m\u00e9todo de Bode e o m\u00e9todo emp\u00edrico de Ziegler-Nichols, podem ajustar os par\u00e2metros<\/p>\n

do controlador para alcan\u00e7ar estabilidade e desempenho adequados. Al\u00e9m disso, ter\u00e3o adquirido<\/p>\n

habilidades pr\u00e1ticas no uso de laborat\u00f3rios virtuais para controle de processos, configurando<\/p>\n

par\u00e2metros de simula\u00e7\u00e3o e observando a resposta din\u00e2mica do sistema, o que facilita a<\/p>\n

visualiza\u00e7\u00e3o e a an\u00e1lise de vari\u00e1veis de processo e manipuladas em cen\u00e1rios simulados.<\/p>\n

P\u00fablico29<\/p>\n

ROTEIRO DE AULA PR\u00c1TICA 4<\/p>\n

NOME DA DISCIPLINA: Modelagem e Controle de Sistemas<\/p>\n

Unidade: 4 – Projeto de controladores<\/p>\n

Aula: 3 – Utiliza\u00e7\u00e3o de software para projeto de controladores<\/p>\n

OBJETIVOS<\/p>\n

Defini\u00e7\u00e3o dos objetivos da aula pr\u00e1tica:<\/p>\n

Conhecer o primeiro m\u00e9todo de Ziegler-Nichols para sintonia de um PID. Saber analisar a curva<\/p>\n

de rea\u00e7\u00e3o para uma resposta ao degrau. Saber utilizar os par\u00e2metros da malha para realizar a<\/p>\n

sintonia de um controlador.<\/p>\n

SOLU\u00c7\u00c3O DIGITAL:<\/p>\n

Octave<\/p>\n

O GNU Octave \u00e9 um software livre, compat\u00edvel com a linguagem de programa\u00e7\u00e3o MATLAB,<\/p>\n

amplamente utilizado para modelagem, simula\u00e7\u00e3o e controle de sistemas. Ele \u00e9 uma ferramenta<\/p>\n

poderosa para an\u00e1lise num\u00e9rica e desenvolvimento de algoritmos, permitindo que os usu\u00e1rios<\/p>\n

realizem c\u00e1lculos complexos, resolvam sistemas de equa\u00e7\u00f5es, e implementem t\u00e9cnicas de<\/p>\n

controle de sistemas. A vers\u00e3o online do Octave oferece uma plataforma acess\u00edvel via navegador,<\/p>\n

sem a necessidade de instala\u00e7\u00e3o local, o que facilita o acesso e a utiliza\u00e7\u00e3o em diferentes<\/p>\n

dispositivos. Essa vers\u00e3o mant\u00e9m a maioria das funcionalidades da vers\u00e3o desktop, incluindo a<\/p>\n

capacidade de escrever e executar scripts, criar gr\u00e1ficos, e realizar simula\u00e7\u00f5es de sistemas<\/p>\n

din\u00e2micos.<\/p>\n

O Octave \u00e9 especialmente \u00fatil na \u00e1rea de controle de sistemas, pois permite a implementa\u00e7\u00e3o de<\/p>\n

controladores como PID, an\u00e1lise de respostas de sistemas no dom\u00ednio do tempo e da frequ\u00eancia,<\/p>\n

e projetos baseados em m\u00e9todos como o lugar das ra\u00edzes ou diagramas de Bode. Sua<\/p>\n

compatibilidade com MATLAB significa que scripts e fun\u00e7\u00f5es criados em uma linguagem podem<\/p>\n

ser, em grande parte, utilizados na outra, facilitando a colabora\u00e7\u00e3o e a troca de conhecimento<\/p>\n

entre profissionais que utilizam essas ferramentas<\/p>\n

O procedimento utiliza a vers\u00e3o online do software (https:\/\/octave-online.net\/), por\u00e9m, caso n\u00e3o<\/p>\n

consiga acesso, voc\u00ea pode fazer o download do software e instal\u00e1-lo em sua m\u00e1quia por meio do<\/p>\n

site oficial https:\/\/octave.org\/download. Uma vez instalado o software, \u00e9 necess\u00e1rio instalar o<\/p>\n

pacote de controle, para isso digite o comando \u2018pkg install -forge control\u2019 na janela de comandos<\/p>\n

e depois carregue o pacote com o comando \u2018pkg load control\u2019. Para abrir um novo script utilize o<\/p>\n

atalho \u2018ctrl+N\u2019.<\/p>\n

P\u00fablico30<\/p>\n

PROCEDIMENTOS PR\u00c1TICOS E APLICA\u00c7\u00d5ES<\/p>\n

Procedimento\/Atividade n\u00ba 1<\/p>\n

Controladores P, PI e PID<\/p>\n

Atividade proposta: Realizar o projeto de implementa\u00e7\u00e3o de controladores P, PI e PID.<\/p>\n

Procedimentos para a realiza\u00e7\u00e3o da atividade:<\/p>\n

Abra seu navegador de internet e v\u00e1 para o endere\u00e7o https:\/\/octave-online.net\/. Ao acessar o site,<\/p>\n

voc\u00ea ver\u00e1 uma tela semelhante \u00e0 Figura 1, onde h\u00e1 um painel de comandos central e um menu<\/p>\n

\u00e0 direita.<\/p>\n

Figura 1 \u2013 Acesso ao GNU Octave on-line.<\/p>\n

Na tela central, voc\u00ea ver\u00e1 o \u201cOctave Command Prompt\u201d, onde pode digitar comandos diretamente<\/p>\n

e pressionar “Enter” para execut\u00e1-los. No lado direito da tela, h\u00e1 op\u00e7\u00f5es para fazer login usando<\/p>\n

sua conta do Google ou um e-mail. Fazer login permite que voc\u00ea salve seus scripts e projetos,<\/p>\n

por isso a sugest\u00e3o \u00e9 que voc\u00ea realize o login. Ainda, voc\u00ea pode personalizar o tema ou o layout<\/p>\n

da interface clicando em “Change Theme” ou “Change\/Reset Layout” no menu \u00e0 direita conforme<\/p>\n

ilustra a Figura 2.<\/p>\n

P\u00fablico31<\/p>\n

Figura 2 \u2013 Altera\u00e7\u00e3o de Tema do GNU Octave.<\/p>\n

Apo\u0301s feito o login, escolha a op\u00e7\u00e3o \u201cCreate empty file\u201d, para criar um novo script, conforme ilustra<\/p>\n

a Figura 3.<\/p>\n

Figura 3 \u2013 Criar novo script.<\/p>\n

P\u00fablico32<\/p>\n

Voc\u00ea deve realizar a implementa\u00e7\u00e3o de um controle P, PI e PID utilizando o primeiro m\u00e9todo de<\/p>\n

Ziegler-Nichols. A fun\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia do sistema \u00e9 dado por:<\/p>\n

\ud835\udc3b<\/span>\u123a<\/span>\ud835\udc60<\/span>\u123b<\/span> =<\/p>\n

1<\/p>\n

\ud835\udc60<\/span><\/p>\n

3 + 5.6\ud835\udc60<\/span><\/p>\n

2 + 2.5\ud835\udc60<\/span> + 1<\/p>\n

O script a seguir pode ser utilizado para estimar o valor do atraso \ud835\udc3f<\/span> e a constante de tempo do<\/p>\n

sistema \ud835\udc47<\/span>. A Figura 4 ilustra a implementa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

% Sintonia por Ziegler-Nichols M1<\/p>\n

clear;clc;close all;<\/p>\n

num =[1];<\/p>\n

den=[1 5.6 2.5 1]; %5s^2+6s+1<\/p>\n

sys =tf(num, den)<\/p>\n

% [mg mf wmg wmf]=margin (sys);<\/p>\n

step(sys)<\/p>\n

dt =0.005;<\/p>\n

t=0:dt:30;<\/p>\n

y=step(sys,t); % resp degrau<\/p>\n

dy=diff(y)\/dt; %derivada<\/p>\n

[m,p]=max(dy); %ponto inflexao<\/p>\n

d2y=diff(dy)\/dt; % derivada segunda<\/p>\n

yi=y(p);<\/p>\n

ti=t(p);<\/p>\n

L=ti-yi\/m % retardo<\/p>\n

T=(y(end)-yi)\/m+ti-L<\/p>\n

plot(t,y,’b’, [0 L L+T t(end)],[0 0 y(end) y(end)], ‘k’)<\/p>\n

axis([0 30 -0.2 1.2])<\/p>\n

P\u00fablico33<\/p>\n

Figura 4 \u2013 Estimar os par\u00e2metros L e T.<\/p>\n

De posse dos par\u00e2metros L e T, realize o projeto dos controladores P, PI e PID calculando os<\/p>\n

par\u00e2metros Kp, Ti e Td e preenchendo a tabela da Figura 5.<\/p>\n

Figura 5 \u2013 Par\u00e2metros do controlador utilizando Ziegler e Nichols (ZN).<\/p>\n

De posse do valor de Kp, \u00e9 poss\u00edvel calcular os ganhos \ud835\udc3e\ud835\udc56<\/span> = \ud835\udc3e\ud835\udc5d<\/span>\/\ud835\udc47\ud835\udc56<\/span><\/p>\n

, e \ud835\udc3e\ud835\udc51<\/span> = \ud835\udc3e\ud835\udc5d\ud835\udc47\ud835\udc51<\/span>. Os referidos<\/p>\n

ganhos podem ser substuidos no script a seguir, respons\u00e1vel por plotar a resposta em malha<\/p>\n

fechada dos controladores. Observa\u00e7\u00e3o: os valores dos ganhos no script s\u00e3o hipot\u00e9ticos,<\/p>\n

serviram apenas para ilustrar a a\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

clear;clc;close all;<\/p>\n

num =[1];<\/p>\n

den=[1 5.6 2.5 1]; %5s^2+6s+1<\/p>\n

sys =tf(num, den)<\/p>\n

dt =0.005;<\/p>\n

t=0:dt:60; %vetor tempo<\/p>\n

y=step(sys,t); % resp degrau<\/p>\n

P\u00fablico34<\/p>\n

% Controlador P<\/p>\n

Kp=100;<\/p>\n

Ki=0;<\/p>\n

Kd=0;<\/p>\n

G1=pid(Kp,Ki,Kd)<\/p>\n

H=[1];<\/p>\n

M1=feedback(sys*G1,H)<\/p>\n

y1=step(M1,t);<\/p>\n

% Controlador PI<\/p>\n

Kp=100;<\/p>\n

Ki=10;<\/p>\n

Kd=0;<\/p>\n

G2=pid(Kp,Ki,Kd)<\/p>\n

H=[1];<\/p>\n

M2=feedback(sys*G2,H)<\/p>\n

y2=step(M2,t);<\/p>\n

% Controlador PID<\/p>\n

Kp=100;<\/p>\n

Ki=10;<\/p>\n

Kd=1;<\/p>\n

G3=pid(Kp,Ki,Kd)<\/p>\n

H=[1];<\/p>\n

M3=feedback(sys*G3,H)<\/p>\n

y3=step(M3,t);<\/p>\n

%Plotagem<\/p>\n

figure(1)<\/p>\n

plot(t,y) %Resp. degrau<\/p>\n

hold on;<\/p>\n

plot(t,y1) %Controlador P<\/p>\n

hold on;<\/p>\n

plot(t,y2) %Controlador PI<\/p>\n

hold on;<\/p>\n

plot(t,y3) %Controlador PID<\/p>\n

legend(‘Degrau’,’P’,’PI’,’PID’)<\/p>\n

P\u00fablico35<\/p>\n

Ap\u00f3s a inser\u00e7\u00e3o dos valores dos ganhos, as repostas dos controladores ser\u00e3o plotadas, conforme<\/p>\n

ilustra a Figura 6.<\/p>\n

Figura 6 \u2013 Resposta dos controladores.<\/p>\n

No c\u00f3digo, \u00e9 poss\u00edvel realizar a plotagem apenas do controlador desejado. Por exemplo, o<\/p>\n

controlador PID obteve a melhor resposta, portanto realiza-se a plotagem da resposta ao degrau<\/p>\n

e do controlador PID, conforme ilustra a Figura 7.<\/p>\n

Figura 7 \u2013 Resposta do controlador PID.<\/p>\n

P\u00fablico36<\/p>\n

Avaliando os resultados:<\/p>\n

Ap\u00f3s essas etapas, responda:<\/p>\n

1. Quais foram o tempo de subida, sobressinal e erro de regime permanente encontrado em<\/p>\n

cada sintonia de controladores utilizada nesta pr\u00e1tica?<\/p>\n

2. Discorra como poder\u00edamos reduzir o sobressinal do controlador PID.<\/p>\n

Al\u00e9m das respostas as perguntas, apresente em seus resultados os prints da simula\u00e7\u00e3o,<\/p>\n

relatando detalhadamente cada etapa realizada e a resolu\u00e7\u00e3o dos questionamentos propostos.<\/p>\n

Checklist:<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar a ambienta\u00e7\u00e3o com o ambiente computacional;<\/p>\n

\u2713<\/span> Realizar o ensaio proposto;<\/p>\n

\u2713<\/span> Analisar o funcionamento do sistema.<\/p>\n

RESULTADOS<\/p>\n

Resultados do experimento:<\/p>\n

Ao final dessa aula pr\u00e1tica, voc\u00ea dever\u00e1 enviar um arquivo em word contendo as informa\u00e7\u00f5es<\/p>\n

obtidas no experimento, os c\u00e1lculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito<\/p>\n

das informa\u00e7\u00f5es obtidas. O arquivo n\u00e3o pode exceder o tamanho de 2Mb.<\/p>\n

\u2022 Refer\u00eancias bibliogr\u00e1ficas ABNT (quando houver).<\/p>\n

Resultados de Aprendizagem:<\/p>\n

Ao final desta pr\u00e1tica, os alunos ter\u00e3o aprendido a utilizar a plataforma Octave Online para<\/p>\n

implementar e ajustar controladores P, PI e PID com base na t\u00e9cnica de sintonia de ZieglerNichols. Por meio do c\u00e1lculo dos par\u00e2metros de controle e da an\u00e1lise da resposta em malha<\/p>\n

fechada, eles desenvolver\u00e3o habilidades pr\u00e1ticas de simula\u00e7\u00e3o e an\u00e1lise de sistemas din\u00e2micos,<\/p>\n

compreendendo as caracter\u00edsticas de cada tipo de controle e a efici\u00eancia da resposta em<\/p>\n

diferentes configura\u00e7\u00f5es de ganho e par\u00e2metros.<\/p>\n

\n

Como funciona?<\/strong><\/p>\n

Elaboramos os portf\u00f3lios, j\u00e1 deixamos prontos, nas normas da ABNT e conforme os requisitos da universidade. F\u00e1cil assim! O MELHOR \u00c9 QUE VOC\u00ca COMPRA E J\u00c1 BAIXA NA HORA O SEU ARQUIVO EM WORD! Sabemos que conciliar trabalho, fam\u00edlia, vida profissional e estudos \u00e9 dif\u00edcil hoje em dia, por isso, estamos aqui para ajudar voc\u00ea. Conte com nossa qualidade, experi\u00eancia e profissionalismo adquirindo seu portf\u00f3lio conosco. GARANTIMOS SEU CONCEITO!<\/p>\n

Como se realizam os envios?<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

O seu trabalho \u00e9 disponibilizado pronto, respondido e nas normas j\u00e1 na mesma hora aqui em nosso site na sua \u00e1rea de downloads e tamb\u00e9m no seu e-mail.<\/p>\n

Em quanto tempo recebo o portf\u00f3lio?<\/strong><\/p>\n

Os envios s\u00e3o imediatos. Ap\u00f3s sua compra, o trabalho j\u00e1 \u00e9 disponibilizado instantaneamente aqui em nosso site e no seu e-mail.<\/p>\n

E se o portf\u00f3lio que comprei precisar de corre\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n

Caso haja alguma solicita\u00e7\u00e3o de corre\u00e7\u00e3o\/altera\u00e7\u00e3o por parte do tutor, basta entrar em contato conosco pelo\u00a0WhatsApp\u00a0que provid\u00eanciaremos sem custo algum.<\/p>\n

Qual o formato do arquivo?<\/strong><\/p>\n

Os arquivos s\u00e3o enviados em formato Word e s\u00e3o edit\u00e1veis.<\/p>\n

Caso eu tiver alguma d\u00favida, terei suporte no p\u00f3s venda?<\/strong><\/p>\n

Sim, com certeza. Basta clicar no \u00edcone do WhatsApp no cantinho da tela. Ser\u00e1 um prazer atend\u00ea-lo(a).<\/p>\n

\n

Quais os seus canais de contato?<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

\n

Whatsapp: 53 984751621 \u2013 Clicar no canto da tela ou ESCANEIE O QRCODE ABAIXO<\/p>\n

\"projeto<\/h4>\n<\/div>\n
\n
\n

E-mail:portifoliosp@gmail.com<\/p>\n

\n
\n

Portf\u00f3lio<\/a>\u00a0em Word, respondido, completo e j\u00e1 nas normas<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\n
\n

Pague pelo PIX ou cart\u00e3o e fa\u00e7a o download agora mesmo.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

\n
\n

\"portf\u00f3lio\"portf\u00f3lio\"portf\u00f3lio\"portfolio<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"featured_media":34949,"template":"","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"%%post_title%% %%sitetitle%%","_seopress_titles_desc":"%%post_content%%","_seopress_robots_index":""},"product_cat":[15],"product_tag":[],"class_list":{"0":"post-34946","1":"product","2":"type-product","3":"status-publish","4":"has-post-thumbnail","6":"product_cat-uncategorized","8":"first","9":"instock","10":"downloadable","11":"virtual","12":"purchasable","13":"product-type-simple","14":"col-xs-6 col-sm-4","15":"col-mf-5","16":"un-5-cols"},"jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/product\/34946","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/product"}],"about":[{"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/product"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/product\/34946\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/34949"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34946"}],"wp:term":[{"taxonomy":"product_cat","embeddable":true,"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/product_cat?post=34946"},{"taxonomy":"product_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/portifolioos-prontos.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/product_tag?post=34946"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}