Os Dois Tipos de Controle Automático

O controle automático resolve dois tipos diferentes de problemas:

I. Controle com valor desejado fixo (Regulatório)

II. Controle com valor desejado variável (Servo)

No controle do tipo I I pretende-se que a variável controlada tenha um valor constante apesar das perturbações externas sobre o sistema a que pertence. É o caso da maior parte dos controladores industriais.

No controle do tipo II II, a variável controlada deve seguir um valor desejado que muda no tempo de acordo com ordens dadas.

O controle do tipo II é o caso geral dos servomecanismos (servocontrole).

De acordo com o tipo de problema, a metodologia de projeto será diferente.

Problema Regulatório (Regulador)

Ao primeiro problema, chamaremos de problema regulatório. No controle regulatório, o valor da variável SP é fixo e se deseja manter o processo o mais próximo possível desse valor, mesmo na presença de perturbações. O objetivo principal desse tipo de problema é minimizar ou até mesmo, em alguns casos, rejeitar os efeitos das perturbações. Para ilustrarmos o problema regulador, vamos considerar o exemplo de sistema mostrado na Atividade 1. A Figura 10 ilustra, através de gráficos, o comportamento das variáveis SP, PV e MV.

Observamos, através da Figura 10, que o objetivo do controlador é manter a temperatura (PV) em 70o C. Observe que em, aproximadamente, 100 segundos, por algum motivo a temperatura (PV) se afastou do seu valor desejado (SP). Isso é o que chamamos de perturbação. O controlador então aumentou a abertura da válvula (MV) para que a temperatura (PV) também aumentasse, voltando a um valor próximo ao seu valor desejado (SP). Esse é o problema regulatório.

Problema servo

O problema servo é aquele em que a variável de processo (PV) deve seguir uma determinada trajetória. Como exemplos são os processos em batelada no qual um reator com volume fixo é alimentado, e as temperaturas devem seguir uma trajetória no tempo (CAMPOS; TEIXEIRA, 2010). A Figura 11 ilustra o mesmo exemplo da Atividade 1 com o controlador atuando como problema servo.

A partir da Figura 11, observamos que o controlador atua no sentido de fazer a temperatura (PV) seguir a trajetória de referência (SP). É importante ressaltar que o projeto do controlador será diferente para cada caso.