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Lab de Controle e Automação de Processos
Mapa mental contendo os principais conteudos abordados ate o momento na disciplina
Edited at 2021-05-10 15:59:59
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Laboratório de Controle e Automação de Processos
I. Por que estudar controle e automação de processos?
Otimizar o processo produtivo de um Produto
Controle de Variáveis que influenciam no processo
Redução de custos produtivos a partir de melhorias aplicáveis a partir do monitoramento
Redução de erros e desperdícios
II. Conceitos importantes
Sistema: Região delimitada para observação e estudo onde ocorrerá a modificação que se deseja observar
Vizinhança: Tudo aquilo que está ao redor do sistema, externo ao mesmo
Fronteira: Região que delimita/separa o sistema de sua vizinhança
III. Modelagem matemática
O que é um "Modelo"?
Representação da realidade; está relacionado e irá depender do sistema que está sendo analisado;
Por que modelar?
Tem cárater econômico e impacto diretamente no bem estar social
i. Otimização de projetos
ii. Pesquisa e desenvolvimento
iii. Treinamento de operadores que impactam diretamente no processo produtivo
Tipos de Modelos
Fenomenológico: obtido através de dados experimentais
Mecanístico: requer conhecimento prévio do sistema e suas condições operacionais; necessário aplicar leis da conservação
Estacionário: os parâmetros independem do tempo; o Acúmulo é nulo
Não estacionário: pelo menos um dos parâmetros do processo variam no decorrer do tempo; Acúmulo é diferente de zero
Parâmetros distribuídos: os parâmetros do modelo irão variar de acordo com a posição espacial onde será feita a análise
Parâmetros concentrados: Não dependem da posição espacial, em todos os pontos os valores se mantém fixos
IV. Simulação
FINGIMENTO!
Representar o sistema computacionalmente; "prever" como irá funcionar
Etapas
1. Modelo matemático
Definição do sistema
Descrição do probema
Uso de Leis da Conservação
Balanço de massa
Balanço de momento
Balanço de energia
Equação Geral: Entrada + Geração = Saída + Acúmulo + Consumo
Tudo ocorre num volme de controle (Vc) definido para análise do sistema
Gera Sistema de Equações (Ordinárias ou Parciais
2. Programação
Utilizada na resolução das ED's geradas a partir das leis de conservação
3. Execução do algoritmo N vezes
4. Simulação numérica
Em um ambiente computacional capaz de realizar variações nas mais diversas condições de análise
V. Princípios da modelagem dinâmica
Utiliza das leis de conservação para descrever matematicamente o comportamento dinâmico de um sistema em estudo
VI. Linearização de sistemas dinâmicos
Conversão de uma ED não linear em torno de um ponto de equilíbrio
Ponto de Equiíbrio está muito próximo do regime estacionário
Uso da série de Taylor em torno do Ponto de Equilíbrio
A teoria dos sistemas lineares supõe a relação de causa e efeito em um sistema
Vantagens
A maioria dos dispositivos atuam no domínio do tempo e frequência
Geram Equações não lineares
Uso das Transformadas de Laplace para geração de funções de transferência
Conversão de Equações Lineares em Equações Algébricas
Maior facilidade no entendimento e implementação no sistema de controle