Dinâmica e Controlo
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Existem exemplos de controladores de feedback em todo o lado. Existem 3 elementos essenciais de um sistema de controle de realimentação.
- Actuador que manipula e causa uma ação
- Sensor que mede a resposta
- Controlador que ajusta o atuador em resposta à medição
O controlador recebe a medição do sensor e a compara com o alvo (set point) para determinar que ajuste é necessário para o atuador. Alguns atuadores são binários, como ON/OFF, enquanto outros são contínuos, como a percentagem de abertura (0-100%). Abaixo estão alguns exemplos de controladores de feedback.
Exemplo 1: Controle de Temperatura de Edifício
Um exemplo bem conhecido de um controlador é o controle de temperatura de um edifício no inverno inclui um aquecedor (atuador), sensor (termistor de temperatura), e controlador (termostato). O controlador liga o aquecedor quando a temperatura cai abaixo de um certo nível e desliga o aquecedor quando a temperatura sobe acima de um certo nível. Uma variável de perturbação pode ser alterações na temperatura do ar exterior ou uma alteração na temperatura interior devido a uma abertura da porta.
| Element | Controlo de temperatura |
| Actuador | Válvula ou interruptor do aquecedor, Combustível para o forno |
| Controller Set Point | Temperatura desejada dentro de casa |
| Sensor | Sensor de temperatura como um termopar ou um termistor |
| Perturbação | Abertura de portas, vento, temperatura exterior |
Exemplo 2: Controlo de Velocidade do Automóvel
Considerar um automóvel com um controlo automático de velocidade de cruzeiro. O condutor pode ajustar o ponto de regulação de velocidade para o controlador. O controlador ajusta a posição do acelerador (atuador) em resposta a mudanças na leitura do velocímetro (sensor). Uma variável de perturbação pode ser uma colina ou vento que se aproxima que causaria um desvio da velocidade em relação ao set point desejado.
| Element | Cruise Control |
| Actuador | Posição do pedal de gás, Combustível para o Motor |
| Controller Set Point | Velocidade desejada (mph ou km/seg) |
| Sensor | Velocímetro, velocidade medida |
| Perturbação | Montanhas, vento, outros carros |
Esquema de processo
Um esquema de processo pode ser aumentado com círculos que revelam o tipo de transmissor ou controlador.
Duas letras no nome do círculo indicam a quantidade sendo medida e se é um transmissor ou um controlador.
| Medição (Letra 1) | Descrição |
| A | Analizador (mole ou fração de massa) |
| C | Concentração |
| F | Flow |
| I | Corrente |
| L | Nível |
| P | Pressão |
| R | Resistência |
| S | velocidade |
| T | Temperatura |
| V | Vibração |
| X | Diversos |
| Dispositivo (Carta 2) | Descrição |
| C | Controlador |
| E | Element |
| >I | Indicador |
| M | Motor |
| S | Switch |
| T | Transmissor/Transdutor |
| V | Válvula |
| X | Diversos |
| Z | Safety Device |
O diagrama acima tem um Transmissor FT=Flow, PT=Emissor de pressão, PC=Controlador de pressão, FC=Controlador de fluxo, e FT=Emissor de fluxo. O FT/FC e o PT/PC formam ambos loops de feedback porque medem e controlam a mesma quantidade. O FC recebe um set point do PC acima para criar um controlador em cascata de dois loops de realimentação. O FT superior mede um distúrbio de pressão e fornece um elemento de alimentação para o controle de pressão. Os controladores de alimentação e em cascata são adicionados para rejeitar distúrbios adicionais e são mais avançados que o controle de realimentação comum.
Diagramas de blocos
Diagramas de blocos mostram os blocos de um sistema de controle com as interconexões que determinam a direção e as conexões de entradas e saídas. Um sistema de controle de feedback consiste de um sensor, atuador e controlador que são conectados com a informação fluindo em um loop. O laço é criado com o sensor fornecendo informações para o controlador. O controlador altera a saída do controlador que, em seguida, altera o processo. O processo é medido novamente e o ciclo se repete.
Diagramas de bloqueio são diferentes de um diagrama de processo, pois é um diagrama do fluxo de informações, não necessariamente como os equipamentos são fisicamente colocados.
Terminologia de controle
Existe terminologia diferente quando se fala de controladores comuns, como o Derivado integral proporcional (PID) ou controladores avançados, como o Modelo de Controle Preditivo (MPC). Abaixo está uma tabela de algumas das terminologias e abreviaturas associadas.
| Element | Controle Comum (PID) | Controle Avançado (MPC) |
| Actuador | Edição do Controlador (CO) ou Saída (OP) | Variável Manipulada (MV) |
| Controlador | Ponto Definido (SP) | Ponto de Ajuste (SP) ou Alcance (SPHI/SPLO) |
| Sensor | Variável de Processo (PV) | Controlado Variável (CV) |
| Perturbação | Variável de Perturbação (DV) | Variável de Perturbação (DV) |