LabControle 3

O LabControle é um software desenvolvido para ser utilizado em disciplinas de laboratório de Sistemas de Controle.

O LabControle é mantido por Miguel Moreto. O código fonte está hospedado no GitHub

Características:

O LabControle possui as seguintes características:

• • É OpenSource: qualquer pessoa pode visualizar o código fonte do programa e fazer modificações;

  • É Código Livre: Todas as ferramentas e bibliotecas utilizadas no desenvolvimento do LabControle são gratuitas;

  • Possui uma interface gráfica amigável;

  • Fácil instalação;

  • O código fonte é multi-plataforma;

  • Desenvolvido em linguagem Python de alto nível e de fácil aprendizado.

Funcionalidades:

Com o LabControle 3 o usuário pode simular 5 topologias de sistemas de controle:

O usuário pode configurar o sistema, editando C(s), G(s) e H(s). Além disso, a entrada r(t) pode ser alterada bem como a perturbação w(t) e a malha de realimentação pode ser aberta ou fechada.

As seguintes atividades podem ser realizadas no LabControle 3:

• • Visualizar a resposta no tempo de sistemas Lineares e Invariantes no Tempo em malha aberta ou fechada com ou sem perturbação.

    • As entradas podem ser constantes (interpretadas como funções degrau) eu função pré-definidas do tempo. É possível configurar a entrada em dois segmentos (inicial e final).

    • Pode-se visualizar no mesmo gráfico a entrada, a saída, o sinal de erro, a perturbação e o sinal de controle.

    • Múltiplas definições de sistemas podem ser armazenadas e facilmente trocadas.

    • Múltiplos gráficos de diferentes condições de simulação (e até de sistemas distintos) podem ser analisados no mesmo gráfico.

  • Traçar o Lugar Geométrico das Raízes (LGR) do sistema.

    • É possível variar o ganho do sistema realimentado e visualizar on-line a posição dos pólos do sistema realimentado sobre o LGR.

    • Pode-se traçar restrições de projeto, tais como: a parte real mínima do pólo dominante (tempo de resposta); retas de amortecimento constante (sobressinal) e parte imaginária mínima dos polos complexos (tempo de pico do sobressinal).

  • Traçar o Diagrama de Bode do sistema.

    • No traçado podem ser indicadas graficamente as margens de ganho e de fase.

    • No mesmo gráfico pode-se analisar a resposta em frequência de diferentes condições ou definições de sistema.

  • Traçar o Diagrama de Nyquist do sistema.

    • No gráfico pode-se habilitar o traçado do círculo unitário e do diagrama para frequências negativas.

    • No mesmo gráfico pode-se analisar o diagrama de Nyquist (polar) de diferentes condições ou definições de sistema.

  • Traçado da resposta do sistema considerando um controlador discreto, descrito por uma função de transferência no domínio z.

    • É possível variar o período de amostragem do controlador discreto.

    • É possível analisar o efeito de saturação na saída do controlador.

  • Análise da resposta considerando uma planta não-linear descrita por uma equação diferencial ordinária de primeira  ou segunda ordem, com uma entrada e uma saída.

  • Todos os gráficos podem ser exportados para arquivos de imagens de diversos formatos, inclusive vetoriais como PS, EPS, SVG, etc.

Funcionalidades adicionais:

A segunda versão do LabControle possui as seguintes funcionalidades adicionais:

• • Permite salvar em um arquivo os dados do sistema para uso posterior. Ao salvar é permitido escolher entre dois formatos de arquivo:

    • Formato "Normal", com extensão .LCN;

    • Formato "Oculto", com extensão .LCO. Nesse formato ao abrir o arquivo, os parâmetros das funções de transferência não são disponibilizados ao usuário. Sendo assim o usuário pode simular o sistema sem saber as funções de transferência utilizadas. Isso é útil em experimentos e atividades de identificação de sistemas lineares. Nessa situação, a funcionalidade de Lugar Geométrico das Raízes é desabilitada para que o usuário não saiba quais são os polos e zeros do sistema.

Desenvolvimento:

Os usuários que possuírem algum conhecimento em programação são encorajados a participar do projeto no Github.