Esta atividade tem como objetivo permitir que você Aluno aplique conceitos de sinais e sistemas lineares para projetar um sistema de controle de temperatura para uma estufa, onde é necessário manter a temperatura interna dentro de uma faixa específica.

MAPA – SINAIS E SISTEMAS LINEARES – 52_2024

Mapa – Sinais e Sistemas Lineares 52/2024

Esta atividade tem como objetivo permitir que você Aluno aplique conceitos de sinais e sistemas lineares para projetar um sistema de controle de temperatura para uma estufa, onde é necessário manter a temperatura interna dentro de uma faixa específica.

O controle de temperatura desempenha um papel crucial em uma variedade de processos industriais, equipamentos eletrônicos, sistemas de refrigeração e aquecimento, e até mesmo em ambientes residenciais. Sua importância reside na capacidade de manter as temperaturas dentro de níveis específicos e desejados, garantindo assim o funcionamento adequado e eficiente de diversos sistemas.

Um controle preciso da temperatura é essencial em muitos contextos. Por exemplo, em laboratórios de pesquisa, a precisão da temperatura é crucial para experimentos químicos e biológicos sensíveis. A estabilidade da temperatura é fundamental para garantir resultados confiáveis e reproduzíveis.

Em indústrias de alimentos, farmacêuticas e de armazenamento, o controle de temperatura é essencial para garantir a qualidade e a segurança dos produtos. Temperaturas inadequadas podem levar à deterioração, contaminação ou perda de eficácia de medicamentos e vacinas, bem como à deterioração de alimentos perecíveis.

Em equipamentos eletrônicos e sistemas industriais, o superaquecimento pode levar a danos, falhas de funcionamento ou até mesmo incêndios. O controle de temperatura é evita esses problemas, protegendo os equipamentos e garantindo a segurança dos operadores.

Figura 1: Circuito de controle de temperatura
Fonte: Elaborado pelo Professor, 2024

Figura 2: Circuito de controle de temperatura
Fonte: Elaborado pelo Professor, 2024

Funcionamento do Controle de Temperatura:

Os sistemas de controle de temperatura geralmente consistem em sensores de temperatura, controladores e dispositivos de aquecimento ou refrigeração. Os sensores monitoram continuamente a temperatura do ambiente ou do sistema e enviam essas informações para o controlador. Com base nos dados recebidos, o controlador ajusta a operação dos dispositivos de aquecimento ou refrigeração para manter a temperatura dentro dos limites desejados.

Esta atividade proporciona uma imersão prática nos conceitos de sinais e sistemas lineares, permitindo-lhes aplicar esses conceitos em um contexto real de engenharia. Além disso, você enquanto Engenheiro irá desenvolver habilidades de modelagem, análise e projeto de sistemas de controle, preparando-os para desafios futuros na área.
Diante do que foi apresentado, resposta as seguintes quesitos:

1) Faça uma breve revisão dos conceitos básicos de sinais e sistemas lineares, como resposta ao impulso, convolução, função de transferência e estabilidade de sistemas. Discuta como esses conceitos se aplicam ao projeto de sistemas de controle.

2) Modele o sistema de controle de temperatura, identificando as entradas (ex: aquecedores, resfriadores), as saídas (temperatura interna) e as variáveis de perturbação (ex: temperatura ambiente, radiação solar).

3) Calcule a Série de Fourier do sinal apresentado no display ILI9341.

Figura 3: Circuito de controle de temperatura
Fonte: Elaborado pelo Professor, 2024