Universidade Federal de UberlândiaFEELT – Faculdade de Engenharia Elétrica

CONTROLE DIGITAL DE PROCESSOS:

Simulação no LabView

Nome: Laís Resende Bonfim Matrícula: 11121EEL026 Laisa Rodrigues de Sousa 11121EEL067 Marco Aurélio Moreira 11011EEL 029

Fevereiro de 2014

1. Introdução:

O LabVIEW é uma plataforma de programação gráfica que ajuda os engenheiros do projeto ao teste de sistemas de pequeno e grande porte. Ele oferece integração sem precedentes com software, IP e hardware já implementados e as vantagens das tecnologias mais recentes dos computadores. O LabVIEW oferece ferramentas para resolver os problemas — e a capacidade para inovação futura — com maior rapidez e eficiência.

Os principais campos de aplicação do LabVIEW são a realização de medições e

a automação. A programação é feita de acordo com o modelo de fluxo de dados, o que oferece a

esta linguagem vantagens para a aquisição de dados e para a sua manipulação.

Os programas em LabVIEW são chamados de instrumentos virtuais ou, simplesmente,

IVs. São compostos pelo painel frontal, que contém a interface, e pelo diagrama de blocos, que

contém o código gráfico do programa. O programa não é processado por um interpretador, mas

sim compilado. Deste modo a sua performance é comparável à exibida pelas linguagens de

programação de alto nível. A linguagem gráfica do LabVIEW é chamada "G".

.

2. Objetivo:

Simular um sistema de malha fechada de uma função de segundo grau usando controlador PID.

3. Simulação e Resultados:

Os compensadores PID são os mais comuns nas aplicações industriais. Eles permitem um compromisso na especificação de mais de um parâmetro da resposta transitória, entre eles: tempo de estabilização, tempo de subida e overshoot máximo, com uma especificação de erro máximo de regime permanente. Isso dá grande flexibilidade na especificação de projetos, diferente do que ocorria com o controlador proporcional que só garantia a especificação de um parâmetro. Existem três principais topologias utilizadas em projetos de PID: Paralelo, Série e Acadêmico.

No nosso caso, utilizaremos o PID Paralelo. A seguir, temos a função transferência do PID paralelo e a topologia:

Para a simulação no LabVIEW, usamos uma função qualquer, sendo a seguinte:

X (s)F (s )

= 1s ²+15 0 s+100

Com a função e o PID definidos são realizadas as simulações para se encontrar os

devidos valores para os coeficientes, Kc, Ki e Kd, para um sistema mais estável. Em nosso

sistemas simulado, no lugar de Kc, dado acima nas definições, foi usado Kp.

O diagrama de blocos para simulação LabView é o seguinte:

E abaixo, temos a tela de resultados da simulação:

Na imagem acima, em Step Response Graph, as respostas de um degrau aplicado ao sistema. Podemos perceber que temos um rápido tempo de subida, devido ao Kp; um baixo overshot, devido a Kd. Temos ainda o Pole-Zero Map, que seria o LGR, Lugar das raízes.

Ainda sobre a imagem acima, podemos notar que temos o Numerator e Denominator. São nesses dois blocos que colocamos o numerador e denominador de nossa equação.

4. Conclusão:

Com a simulação computacional, foi possível observar como cada um dos ganhos influencia no sistema: o aumento de Ki eliminando o erro de regime permanente; o aumento de Kp melhora o tempo de subida e o aumento Kd melhora o overshoot.

Através das simulações feitas, é possível perceber uma maior facilidade de interação dos membros do grupo com o software LabVIEW, que hoje é bastante utilizado não só no meio acadêmico como também no mercado de trabalho.