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1) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Que vem a ser um sistema de controle de malha fechada ?•É um sistema em que os sensores verificam o estado atual do dispositivo a sercontrolado (posição da junta, no caso 43º) e esta medida é comparada com um valorpredefinido (no caso 45º ) . Desta comparação resultará num erro, ao qual o sistemade controle fará os ajustes necessários para que seja reduzido a zero.

Posição desejada da junta = 45o

motor

43o

ENCODER

2o

Avalia o sinal de entrada e envia um sinal ao atuador

2) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Explique que vem a ser a PLANTA e diga Qual é a PLANTA neste caso?–Parte do sistema a ser controlado . Neste caso a junta robótica

3) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Explique que vem a ser o PROCESSO e diga qual é o PROCESSO neste caso ?–É a operação a ser controlada na planta. A posição da junta neste caso

4) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Cite um exemplo de atuador que poderia ser utilizado ?–Um motor para colocar a junta na posição desejada

5) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Qual tipo de cinemática é empregada para controlar a posição das juntas do manipulador?

–Cinemática inversa desde que dada as coordenada cartesianas (x,y,z)desejada para o punho, deseja-se as variávei da junta (suas rotações ) paraalcançar (x,y, z)

6) Em relação a figura abaixo relativa a um sistema de controle em malha fechada responda:

•Que são sensores. Que sensor utilizaria neste caso?•São dispositivos que são sensíveis à um fenômeno físico (luz, temperatura, impedância

elétrica etc.) e transmitem um sinal para um dispositivo de medição ou controle•Um sensor que poderia ser utilizados aqui é o encoder, que mede a posiçãoangular do eixo.

7) Considere o sistema de controle (em malha fechada) de umreservatório de água cujo esquema é dado pela figura abaixo emque existe uma válvula de controle do suprimento de água para oreservatório.

•Considerando a figura abaixo explique:–Qual é o sinal de entrada (a referência)

•NÍVEL DESEJADO DO RESERVATÓRIO

–A planta•RESERVATÓRIO

–O processo•NÍVEL DO RESERVATÓRIO

–A saída•NÍVEL ATUAL DO RESERVATÓRIO

–O sensor•BÓIA

Nível : altura 5 m

Bóia

RESERVATÓRIO

4,5

ABRIR A VÁLVULA DURANTE

Sistema de Controle•Vantagens do Sistema de controle em malha fechada

Sistema de Controle•Vantagens do Sistema de controle em malha aberta

Sistema de Controle•12) Considerando que os comandos para uma máquina de lavar roupasão colocar de molho, lavar e enxaguar, tudo durante certo tempo,explique porque ela é considerada um sistema de controle de malhaaberta.

–É um sistema de controle de malha aberta pois a saída não é comparada com aentrada de referência (sinal de entrada)–Assim, a cada entrada de referência corresponde uma condição fixa de operação.–As operações de colocar de molho, lavar e enxaguar são executadas em uma sequênciaem função do tempo. A lavadora não mede o sinal de saída (se as operações foramexecutadas no tempo previsto)

molho não acionar o motorlavar acionar o motor durante 10 minEnxaguar acionar o motor durante 15 min

Sistema de Controle•12) Considerando que os comandos para uma máquina de lavar roupa são colocar de molho, lavar e enxaguar, tudo durante certo tempo, explique porque ela é considerada um sistema de controle de malha aberta.

É um sistemas de controle não realimentado –A precisão do sistema depende de uma calibração. Na presença de distúrbios, umsistema de controle de malha aberta não vai executar a tarefa desejada.–Ela somente poderá ser executada na prática se a relação entre a entrada e a saída forconhecida e se não houver nenhum distúrbio interno ou externo.

molho não acionar o motor por 10 minlavar acionar o motor durante 10 minEnxaguar acionar o motor durante 15 min

8) Explique porque o controle da velocidade de um automóvelsem velocímetro pode se considerado um sistema de malhaaberta.

–É um sistema de malha aberta pois não existe o sensor velocímetro para dizerse a pressão que o motorista exerceu (atuação) no pedal correspondente avelocidade de 80 km/h desejada foi alcançada ou não. Não existe umarealimentação da saída para entrada.

PROCESSO pressão no pedal

ATUAÇÃOPRESSÃO NO PEDAL DO CARRO

RODAS

VELOCIDADE

Pressão correspondente a 80 km/h

8) Explique porque o controle da velocidade de um automóvelcom velocímetro pode se considerado um sistema de malhafechada.

–É um sistema de malha fechada pois o sensor velocímetro informa ao motoristao erro na velocidade que foi colocada no carro (2km/h por exemplo se avelocidade detectada for 78 hm/h) e este irá exercer uma pressão maior nopedal do carro. O motorista faz o papel de controlador e atuador.

PROCESSO pressão no pedal

ATUAÇÃOPRESSÃO NO PEDAL DO CARRO

RODAS

ROTAÇÃO DAS RPDAS

Pressão correspondente

a 80 km/h

velocimetro

10) Em relação a dinâmica de um braço robótico explique o que vem a ser a velocidade, a precisão e a estabilidade.

•O desempenho dinâmico do braço robótico esta associado a:–Velocidade de resposta | Estabilidade e |Precisão.

•Velocidade–Destreza do braço robótico ao mover-se de um lugar para outro num curto período de tempo.

•Estabilidade–Representa a oscilação entorno da posição que se deseja que o órgão terminal seja posicionado.Quanto maior a estabilidade, menos é esta oscilação

•Precisão–Medida do erro na posição do órgão terminal.

12) Considerando a figura abaixo que relaciona o erro deposicionamento de um manipulador em função do tempo

•Explique: um sistema sobreamortecido é mais estável que um sub-amortecido, porém menos veloz•Os sistemas de controle utilizados em manipuladores são ajustados para que haja umequilíbrio entre velocidade de posicionamento e estabilidade. Infelizmente estes requisitos sãoantagônicos, e, quando um deles e realçado, o outro fica comprometido.

RESPOSTA:Porque o erro cai lentamente mas ocorrem menos oscilações entorno do erro mínimo (mais estabilidade)

12) Considerando a figura abaixo que relaciona o erro deposicionamento de um manipulador em função do tempo

•Explique: um sistema sub-amortecido é mais veloz que umsobreamortecido, porém menos estável

•Os sistemas de controle utilizados em manipuladores são ajustados para que haja umequilíbrio entre velocidade de posicionamento e estabilidade. Infelizmente estes requisitossão antagônicos, e, quando um deles e realçado, o outro fica comprometido.

Resposta: o erro cai rapidamente mas ocorrem oscilações entorno do erro mínimo (menos estabilidade)