Teoria de Controle PID

Teoria de Controle PID.

Como controlar, por exemplo, a velocidade de um motor para que em regime de operação ele forneça sempre uma determinada rotação, independentemente da carga a ele acoplado? Ou, como podemos garantir que em um processo a temperatura de um material esteja independente de fatores externos a 250ºC ? Vamos abordar, neste artigo, um tema amplamente utilizado em todas as áreas onde precisamos de um controle realmente preciso de uma determinada grandeza física, o controle PID.
Existem basicamente dois tipos de natureza de controle: os auto-operados e os operados por alguma energia externa.

Entre os auto-operados podemos citar o mais conhecido entre eles, o controle de nível por bóia, esse que existe em qualquer caixa d’ água de nossas residências (figura 1).

Seu princípio de funcionamento é muito simples: quando o nível do reservatório está baixo a bóia não está acionada, fazendo com isso que o fluxo de água passe pela tubulação. Então, o nível de água vai subindo até que esta aciona a boia cortando o fluxo de água. Eis uma forma clássica de controle de nível empregada desde a antiguidade até os dias de hoje.

Já os controladores baseados em energia externa podem ser dos tipos:

• Controlador pneumático;
• Controlador hidráulico;
• Controlador elétrico ou eletrônico.

Resumindo o funcionamento deles, temos que uma grandeza precisa ser controlada (temperatura, nível, pressão, vazão, pH, velocidade, posição,...). Para manter essa grandeza sob controle precisamos de algumas informações:
• Valor desejado – Set-Point (SP);
• Valor real ou valor do processo (PV);
• Algoritmo de controle.

Com base nessas informações, o controlador compara o valor desejado (SP) com o valor do processo (PV) e determina com base no algoritmo de controle, o valor de correção na saída do controlador para que o valor do processo (PV) se aproxime do valor desejado (SP), conforme ilustra a figura 2.

Existem alguns algoritmos de controle que