ATPS Eng Eletrica 8 Controle Servomecanismo II

8/10/2019 ATPS Eng Eletrica 8 Controle Servomecanismo II

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ATIVIDADES PRTICASSUPERVISIONADAS

Engenharia Eltrica8 SrieControle e Servomecanismos II

A atividade prtica supervisionada (ATPS) um procedimento metodolgico de

ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas

programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

Favorecer a aprendizagem.

Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e

eficaz.

Promover o estudo, a convivncia e o trabalho em grupo.

Desenvolver os estudos independentes, sistemticos e o autoaprendizado.

Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem.

Auxiliar no desenvolvimento das competncias requeridas pelas Diretrizes

Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduao.

Promover a aplicao da teoria e conceitos para a soluo de problemas

prticos relativos profisso.

Direcionar o estudante para a busca do raciocnio crtico e a emancipao

intelectual.

Para atingir estes objetivos a ATPS prope um desafio e indica os passos a

serem percorridos ao longo do semestre para a sua soluo.

A sua participao nesta proposta essencial para que adquira as

competncias e habilidades requeridas na sua atuao profissional.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA:

Marcelo C. BarbeliUNIFIAN-Pirassununga


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Engenharia Eltrica - 8 Srie - Controle e Servomecanismos II

Marcelo C. Barbeli

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COMPETNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, voc ter desenvolvido as competnciase habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.

Aplicar conhecimentos matemticos, cientficos, tecnolgicos e instrumentais Engenharia. Projetar e conduzir experimentos e interpretar resultados.

Conceber, projetar e analisar sistemas, produtos e processos. Planejar, supervisionar,elaborar e coordenar projetos e servios de Engenharia.

Identificar, formular e resolver problemas de Engenharia. Desenvolver e/ou utilizar novas ferramentas e tcnicas.

Produo AcadmicaDescrio do que ser produzido: Relatrios parciais, com os resultados das pesquisas realizadas nas Etapas 2, 3 e 4

Apresentao do relatrio final com todos os clculos executados.Participao

Para a elaborao dessa atividade, os alunos devero previamente organizar-se emequipes de 2 a 3 participantes e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor dadisciplina. Essas equipes sero mantidas durante todas as etapas.

PadronizaoO material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as

normas da ABNT1, com o seguinte padro: em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Romantamanho 12, cor preta; espaamento de 1,5 entre linhas; se houver citaes com mais de trs linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com

um recuo de 4cm da margem esquerda e espaamento simples entre linhas; com capa, contendo:

nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; ttulo da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentao ou publicao.

DESAFIO

Resolver um sistema de controle proposto, atravs de clculos, ajustes e suposies defuncionamento, entregar ao final um relatrio, contendo todos os clculos.

1Consulte o Manual para Elaborao de Trabalhos Acadmicos. Unianhanguera. Disponvel em: .


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Objetivo do desafioO desafio faz com que o grupo entenda como funciona um sistema de controle e

servomecanismo.

ETAPA 1 (tempo para realizao: 5 horas)

Aula-tema: Modelagem no Domnio do Tempo.Essa atividade importante para aprender os primeiros passos ao fazer o projeto de

sistemas de controle.Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Considere o sistema de controle das figuras:

Fonte: OGATA, K. Engenharia de Controle Moderno, 2003.

Passo 2 (Equipe)

Suponha o compensador por avano de fase:

Ts

Ts

KT

TKsGc c

s

s

c

1

1

1

1)(

+

+

=

+

+= (0


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Aula-tema: Projeto no Espao de EstadosEssa atividade importante para comear a calcular o sistema de controle.Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Calcular o ganho K a fim de satisfazer o requisito da constante de erro esttico dado.

Passo 2 (Equipe)Utilizar o K determinado e construir o diagrama de Bode de G1(j), o sistema com o ganhoajustado, mas no compensado e avaliar a margem de fase.

Passo 3 (Equipe)Projetar um compensador de modo que a constante de erro esttico de velocidade K seja 20s-1,a margem de fase seja pelo menos 50 e a margem de ganho seja pelo menos 10 dB.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatrio e entregar ao professor da disciplina.


Aula-tema:Sistemas de Controle Digital.Essa atividade importante para perceber variaes no lugar das razes.Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Determinar o ngulo de avano de fase necessrio que deve ser acrescentado ao sistema.

Passo 2 (Equipe)

Adicionar 5 a 12 ao ngulo assim determinado, pois a adio do compensador por avanode fase desloca a frequncia de cruzamento de ganho para a direita e diminui a margem defase.

Passo 3 (Equipe)


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Determinar o fator de atenuao e definir a frequncia em que o mdulo do sistema nocompensado G1(j) seja igual a -20log(1/). Selecionar essa frequncia como a novafrequncia de cruzamento de ganho, que corresponde a m=1/(T) e a defasagem mximamocorre nessa frequncia.

Passo 4

Fazer um relatrio com os clculos e apresent-lo ao professor da disciplina.


Aula-tema:Projeto de sistemas de controle pela resposta em frequncia.Essa atividade importante para fazer os ajustes necessrios para clculos do sistema

de controle.Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Determinar as frequncias de canto do compensador por avano de fase, como segue:Zero do compensador por avano de fase: =1/TPolo do compensador por avano de fase: =1/T

Passo 2 (Equipe)Utilizar o valor de K e determinados e calcular a constante Kc.

Passo 3 (Equipe)

Verificar a margem para se certificar de que ela satisfatria. Se no for, repitir o processo deprojeto pela modificao da localizao de polo zero do compensador, at que o resultadosatisfatrio seja obtido.

Passo 4 (Equipe)

Elaborar um relatrio final que contemple todos os clculos efetuados. Entreg-lo aoprofessor da disciplina.

Bibliografia Complementar

Ogata, K. Engenharia de Controle Moderno, 4a edn, Pearson Brasil, 2003.

Chen, C.-T. Linear System Theory and Design, 3rd edn, Oxford University Press, 1999.


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Sitessugeridos para pesquisa

Resposta em frequncia de sistemas lineares Diagramas de Bode. Disponvel em: .

Acesso em: 06 maio 2012.

Introduo ao controle em espao de estados. Disponvel em:. Acesso em: 06 maio 2012.

Livro Texto da disciplina:

NISE, Norman S.. Engenharia de Sistemas de Controle. 3 ed. Rio de Janeiro: LTC - LivrosTcnicos e Cientficos, 2002.

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