Controle em tempo discreto: Controle Digital

Este material que trata de sistemas de controle em tempo discreto, controle digital, foi elaborado pelo prof. Dr Edvaldo Assunção da UneSP.

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Sumário

I – Introdução ................................................................. p.1  

I.1 – Evolução Tecnológica ............................................. p.1  

I.2 – Sistemas Discretos .................................................. p.1  

II – Análise de Sistemas Dinâmicos Discretos....................p.4  

II.1 – Introdução ..............................................................p.4  

II.2 – Transformada – Z..................................................... p.4  

II.3 – Relações entre o Plano – S e o Plano – Z ............... p.8  

II.4 – Algumas Propriedades da Transformada – Z........... p.8  

II.5 – Inverso da Transformada – Z ................................ p.11  

II.6 – Função de Transferência  de um Sistema Discreto..... p.18  

II.7 – Resposta Impulsiva de Sistemas Discretos .............................................................. p.20  

II.8 – Transformada – Z Inversa Utilizando a Propriedade de Deslocamento no Tempo . p.21  

II.9 – Teorema de Amostragem de Shannon ..................p.25  

III – Estabilidade de Sistemas  de Controle Digital............... p.26  

III.1 – Introdução......................................................... .. p.26  

III.2 – Critério BIBO ........................................................... p .26  

III.3 – Critério de Jury ....................................................... p.29  

IV – Representação Discreta do Subsistema: D/A – Processo – A/D ... p.33  

IV.1 – Introdução................................................................. . p.33  

IV.2 – Conversor D/A de Ordem Zero ...................................... p.34  

IV.3 – Aplicação da Entrada Impulsiva em: D/A – Processo – A/D.... p.35  

IV.4 – Implementação de uma Função de Transferência Discreta no Microcomputador . p.46  

IV.5 – Transformada – Z de Função Contínua com Atraso ........... p.48 

V – Método do Lugar das Raízes (Root – Locus)  .................... p.53 

V.1 – Introdução ............................................................ p.53 

V.2 – As regras do Root – Locus........................................ p.53 

VI – Métodos de Projetos de Controladores Digitais .............. p.67 

  

VI.1 – Introdução................................................................ p.67 

VI.2 – Especificações de Sistemas de Controle ..................... p.67 

VI.2.1 – Erro de Regime Permanente....................................... p.70 

VI.2.2 – Resposta Dinâmica ou Precisão Durante o Transitório........ p.74 

 VI.3 – Projeto de Controladores Digitais Utilizando Emulação .......... p.80 

VI.4 – Projeto de Controladores Digitais Utilizando o “Root – Locus” no Plano – Z...... p.88  

VII – Sistemas de Controle no Espaço de Estados................... p.97 

VII.1 – Introdução .................................................................... p.97  

VII.2 – Sistemas Contínuos em Espaços de Estados................... p.97 

VII.3 – Transformação Linear ..................................................... p.99 

VII.4 – Sistemas Discretos em Espaços de Estados ................... p.101  

VII.5 – Obtenção da Função de transferência a Partir da Representação em Espaço de 

Estados....................................................................................... p.108 

VII.6 – Projeto de Controla dores Discretos usando Métodos para Variáveis de Estados

............................................................................................. p.114  

VII.6.1 – Projeto da Lei de Controle ................................. p.114 

VII.6.2 – Projeto do Estimador de Estado ................................ p.123 

VII.6.3 – Projeto do Regulador: Combinação da  Lei de Controle com o Estimador de 

Estados...........................................................................P.131 

Anexo I – Conversores A/D e D/A ...................... p.136 

Lista de Exercícios I .................................... .. p.141 

Lista de Exercícios II.................................................. .. p.144 

Lista de Exercícios III ..............................................P.148 

Bibliografia............................................................... p.151