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Projeto através do Lugar das Raízes
Variações do ganho de malha aberta Colocar os pólos fora do caminho do lugar das raízes: Trocar a planta; Introduzir controladores (compensadores); Reduzir o erro de estado estacionário; Melhorar a resposta transitória.
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a. Exemplo de lugar das raízes, mostrando um ponto de projeto possível através de ajuste de ganho (A) e um ponto de projeto desejado que não pode ser atendido através de um simples ajuste de ganho (B); b. respostas com base nos pólos em A e em B Observe que como a parte imaginária do pólo em A é menor do o pólo em B, o pólo em B tem Tempo de Pico menor. Do mesmo modo como a como a parte real do pólo em A é menor do o pólo em B, o pólo em B tem Tempo de Estabilização menor.
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Técnicas de compensação: a. cascata; b. retroação
Compensador em cascata Controlador original Processo a controlar Controlador original Processo a controlar Compensador em retroação
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Compensador Proporcional Integral Ideal - PI
O pólo em A: a. está sobre o lugar das raízes sem compensador; b. não está sobre o lugar das raízes com a inclusão do pólo do compensador; (continua)
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Compensador Proporcional Integral Ideal - PI
c. aproximadamente sobre o lugar das raízes com a inclusão do pólo e do zero do compensador
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Controlador PI Processo a controlar Proporcional (P)
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Exemplo: reduzir o erro de estado estacionário para uma entrada degrau unitário a zero mantendo a relação de amortecimento em 0,174 0,1
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Compensação por Atraso de Fase
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Ex: se o pólo do controlador esta em -0,01 e o zero do controlador em -0,1 o novo erro será 10 vezes menor que o erro antigo.
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Lugar das raízes: a. antes da compensação por atraso de fase; b
Lugar das raízes: a. antes da compensação por atraso de fase; b. depois da compensação por atraso de fase
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Para o exemplo anterior manter a relação de
Amortecimento em 0,174 utilizando um con- trolador de atraso de fase que melhore a constante de erro por um fator de 10 Processo a controlar Compensador zero pólo
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