SINTONIA DE CONTROLADOR PID EM SISTEMAS SUJEITOS À PERTUBAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
COLEGIADO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

LABORATÓRIO DE CONTROLE I

Experimento 7:

SINTONIA DE CONTROLADOR PID EM SISTEMAS SUJEITOS À
PERTUBAÇÃO

COLEGIADO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCENTES: Lucas Pires Barbosa
Quelle Gomes dos Santos
Rafael Pereira Lima
Vital Pereira Batista Júnior
PROFESSOR: Eduard Montgomery

JUAZEIRO-BA
2010

OBJETIVO

Verificar efeitos de perturbação em sistemas controlados por PID sintonizados.

INTRODUÇÃO

Para mostrar um controle de PID de uma planta, tem-se a figura 1. Se um modelo matemático da planta pode ser obtido, então é possível aplicar várias técnicas de projeto na determinação dos parâmetros do controlador que vão impor especificações do regime transitório e do regime permanente do sistema de malha fechada. Porém, se a planta é tão complicada que seu modelo matemático não pode ser obtido facilmente, então uma aproximação analítica para o desígnio de um controlador de PID não é possível. Então nós temos que recorrer aproximações experimentais para a afinação de controladores de PID.

Figura 1: controle PID de uma planta

O processo de selecionar os parâmetros de controlador que garantam uma dada especificação de desempenho é conhecido como sintonia do controlador. Ziegler e Nichols sugestionaram regras para sintonia de controladores PID (pretendendo ajustar os valores de
𝐾 𝑝 , 𝑇𝑖 e 𝑇 𝑑 ) baseadas na resposta experimental ao degrau ou baseado no valor de 𝐾 𝑝 que resulta em estabilidade marginal, quando só uma ação proporcional de controle é usada. As regras de Ziegler-Nichols, as quais são brevemente apresentadas a seguir, são úteis quando os modelos matemáticos das plantas são desconhecidos. (Estas regras podem, é claro, ser aplicadas ao projeto de sistemas com modelos matemáticos conhecidos.) Tais regras sugestionam um conjunto de valores de𝐾 𝑝 , 𝑇𝑖 e 𝑇 𝑑 que dará uma operação estável do sistema. Porém, o sistema resultante pode