Exercícios Resolvidos de Controle antecipatório (Feedforward)

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Enunciado

Para o sistema de reserva de líquido mostrado na figura abaixo o objetivo do sistema de controle é regular o nível de líquido h 2 apesar dos distúrbios das vazões q 1 e q 4 . A taxa de vazão q 2 pode ser manipulada

  1. Desenhe um diagrama de blocos para um sistema de controle feedforward para o caso em que q 4 pode ser medida e as variações em q 1 podem ser negligencidas.
  2. Desenhe um diagrama de blocos para um sistema de controle feedforward para o caso em que q 1 pode ser medida e as variações em q 4 podem ser negligencidas.

Passo 1

Vamos começar desenhando o nosso diagrama de blocos sem nenhum sistema de controle.

As vazões q 1 e q 2 , entram no prieiro tanque, que no diagrama acima está representado pelo bloco G P 1 , e juntas geram a vazão de saída do primeiro tanque q 3 . Em seguida, a vazão q 3 e q 4 entram no segundo tanque, representado por G P 2 e interferem na variável de saída controlada h 2 .

No diagrama, todas as variáveis estão representadas com letras maiúsculas, pois estãi em sua forma desvio, ou seja:

Q 1 = q 1 - q 1 -

Onde q 1 - é o valor de q 1 no estado inicial.

Além disso, o enunciado diz que a variável q 2 pode ser medida, fazendo assim com que ela seja uma possível variável manipulada, enquanto q 1 e q 4 são variáveis distúrbio.

Passo 2

Vamos fazer então o primeiro item.

Ele pede para a gente desenhar um diagrama de blocos para um sistema feedforward onde a variável q 4 pode ser medida e as variações em q 1 são negligenciáveis.

Sendo assim:

Como as variações em q 1 são negligenciáveis, podemos assumir Q 1 = 0 . Além disso, como podemos medir Q 4 , essa variável funcionará como a nossa variável distúrbio nesse problema. Sendo assim, o bloco G T representa o sensor/transmissor que mede Q 4 , o bloco F F C é o controlador feedforward do sistema, e G V é a válvula que manipula a corrente de entrada Q 2 .

Passo 3

Para o segundo caso, onde as variações em q 4 são negligenciáveis e pode-se medir q 1 , é feito o mesmo que no item anterior, só com essas duas variáveis trocadas.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)