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Sistemas de controle: aprenda a modelar e simular sistemas de controle usando o MATLAB e Simulink

22/05/2023
12 min. de leitura

Os sistemas de controle são essenciais em muitas áreas da engenharia e da tecnologia, desde o controle de processos industriais até o controle de veículos autônomos. Eles são formados por componentes físicos interconectados para regular e dirigir a si mesmos ou outros sistemas. 

Para projetar sistemas de controle eficientes, é necessário modelar e simular a planta dinâmica, desenvolver e ajustar os compensadores, criar e simular a lógica de supervisão e, finalmente, implementar o sistema em controles embarcados. 

Sendo assim, os engenheiros de sistemas de controle usam o MATLAB e o Simulink em todas as etapas do desenvolvimento, desde a modelagem até a implementação. 

Na sequência, a OPENCADD mostra detalhes sobre como modelar e simular sistemas de controle usando MATLAB e Simulink. Veja a seguir!

 

Benefícios de utilizar o MATLAB Simulink em sistemas de controle

Benefícios de utilizar o MATLAB Simulink em sistemas de controle

O MATLAB e o Simulink são ferramentas valiosas para engenheiros de sistemas de controle, pois permitem a modelagem de plantas dinâmicas, o desenvolvimento de algoritmos de controle e a execução de simulações de forma intuitiva e eficiente. 

Além disso, oferecem funções pré-construídas e ferramentas interativas para análise de características de desempenho e estabilidade, sintonia automática de PID e sistemas de controle SISO e MIMO, além de modelagem de lógica de supervisão para detecção de falhas, isolamento e recuperação (FDIR).

 

Modelando e simulando sistemas de controle com MATLAB Simulink

Modelando e simulando sistemas de controle com MATLAB Simulink

Tendo em vista as vantagens que modelar e simular sistemas de controle com MATLAB Simulink proporcionam, é hora de aprender como isso funciona na prática. Veja!

O Simulink e o Simscape são ferramentas poderosas para várias atividades, principalmente para simulações no campo das engenharias.

Abaixo, aprenda algumas situações em que o Simulink pode ser usado:

 

Controle de processos

O Simulink e o Simscape podem ser usados para modelar e simular sistemas de controle de processos, como ajustes de temperatura, pressão, nível de fluido, entre outros. 

Ele permite a criação de modelos matemáticos das plantas dinâmicas e a implementação de algoritmos de controle.

Controle de processos

Assim, pode-se analisar o desempenho e ajustar os parâmetros do controlador.

 

Sistemas de energia

Na área de sistemas de energia, o Simulink e o Simscape podem ser utilizados para modelar e simular plantas dinâmicas, como redes elétricas e sistemas de geração de energia.

Sistemas de energia

O programa possibilita a análise do comportamento desses sistemas sob diferentes condições de carga, falhas e variações na geração.

 

Robótica e sistemas mecatrônicos

O Simulink e o Simscape podem ser utilizados na modelagem e simulação de sistemas robóticos e mecatrônicos. 

Isso porque o software cria modelos de plantas dinâmicas de robôs, como cinemática, dinâmica e controle de movimento.

Robótica e sistemas mecatrônicos

Robótica e sistemas mecatrônicos

De tal maneira, os engenheiros podem analisar o comportamento do robô em diferentes cenários e otimizar os algoritmos de controle.

 

Veículos autônomos

Também é possível usar o Simulink e o Simscape para modelar e simular o comportamento de veículos autônomos, como carros, drones e veículos submarinos. 

O programa cria modelos com características de movimento, sensores, atuadores e estratégias de controle para realizar simulações realistas e testar algoritmos de navegação e controle.

Veículos autônomos

Veículos autônomos

 

Sistemas de controle de tráfego

O software também pode ser aplicado na modelagem e simulação de sistemas de controle de tráfego, como semáforos inteligentes, sistemas de gerenciamento de tráfego e controle de tráfego urbano. 

Sistemas de controle de tráfego

Ele permite a criação de modelos que simulam a dinâmica do tráfego, a interação entre veículos e a otimização de estratégias de controle para melhorar o fluxo de tráfego e reduzir congestionamentos.

 

Sistemas de automação industrial

O Simulink e o Simscape podem ser usados para o desenvolvimento e simulação de lógica de supervisão em sistemas de automação industrial. 

Sistemas de automação industrial

Sistemas de automação industrial

Falhas em sensores, dispositivos e componentes são detectadas. Desligamento de equipamentos, alertas de manutenção e reconfiguração do sistema também são realizados.

A OPENCADD tem as soluções necessárias para você que quer modelar e simular sistemas de controle com mais praticidade. Empresa com mais de 34 anos no ramo da tecnologia possuindo diversos clientes quer que você também se destaque.