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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
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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
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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
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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
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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)
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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.
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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
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Sistema de Controle•Vantagens do Sistema de controle em malha fechada
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Sistema de Controle•Vantagens do Sistema de controle em malha aberta
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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
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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
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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
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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
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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.
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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)
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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)