Doutor

PROJETOS DE SISTEMAS DE CONTROLE
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Aula 6 – Sintonia de Controladores PID
Introdução
Sistemas com atraso de transporte
Influência do Efeito do Atraso de Transporte em Sistemas Dinâmicos
Modelagem Não-Paramétrica de Sistemas Dinâmicos
Sintonia de Controladores: Métodos da Curva de reação e da Sensibilidade Limiar
Problemas
Bibliografia
Introdução
A tarefa de sintonia de controladores Proporcional, Integral e Derivativo, na maioria dos casos é realizada de forma empírica pelos operadores e técnicos responsáveis pelo processo sob controle. A tarefa basicamente consiste em variar os ganhos do controlador e avaliar o impacto destas variações junto a variável de saída do processo. Ainda assim, por vezes, encontrar o conjunto de ganhos satisfatórios para o início da operação de um dado processo pode resultar em uma tarefa enfadonha e nada sistemática. Visando sistematizar tal tarefa em 1942, Ziegler e Nichols [7] publicaram um trabalho que, com base em alguns dados experimentais do processo, o operador fosse capaz de determinar um conjunto de parâmetros iniciais,
Kp , Ki e Kd de controladores tipo PID. Este trabalho deu origem a dois métodos distintos de sintonia, conhecidos como métodos de Ziegler-Nichols, apresentados na seqüência.

Sistemas com atraso de transporte
Em sistemas de controle industriais é comum a existência de um fenômeno denominado de atraso de transporte, ou tempo morto. Tal fenômeno ocorre, quando a variável de saída de um dado processo percebe variações no sinal de entrada ∆t segundos depois desta variação ter efetivamente ocorrido. Para ilustrar fisicamente o efeito do atraso de transporte, considera-se o exemplo do sistema de controle de nível apresentado na Figura 6.1.

t1

t2

h(t)

∆t
Fig. 6.1: Sistema de controle de nível.
Neste exemplo, deseja-se controlar o nível de um dado recipiente localizado no final de uma