Uso de controladores clássicos em sistemas de primeira e de segunda ordem

Laboratório de Controle e Automação I

Uso de Controladores Clássicos em Sistemas de Primeira e de Segunda Ordem

Jefferson Junio (0825180197)
Leandro Vidigal (0825180097)

02/06/2011

INTRODUÇÃO

O controlador pode ser entendido como um dispositivo que realiza determinadas operações matemáticas sobre o sinal de erro e(t) a fim de produzir um sinal u(t) a ser aplicado a planta com o intuito de satisfazer um determinado objetivo. Estas operações matemáticas constituem o que chamamos de ações de controle. Neste sentido podemos identificar 4 ações básicas de controle: 1. ação liga-desliga (on-off) 2. ação proporcional 3. ação integral 4. ação derivativa

Detalharemos agora estas 4 ações, sendo que a compreensão física destas ações são fundamentais para o perfeito entendimento e sintonia dos controladores PID

Ação Liga-Desliga (On-Off)

Este tipo de função pode ser implementada como um simples comparador ou mesmo um relé físico. Note que neste caso teríamos uma inconsistência em zero e, na presença de ruídos, teríamos chaveamentos espúrios quando o sinal e(t) for próximo de zero. Para evitar este tipo de problema, utiliza-se na prática o que chamamos de controlador liga-desliga com histerese mostrado na figura

Com este tipo de controlador temos o seguinte comportamento: • Se u(t)=U1, é necessário que o valor de e(t) desça abaixo de –E2(t) para que haja um chaveamento para U2. • Se u(t)=U2, é necessário que o valor de E(t)ultrapasse o valor de E1 para que haja um chaveamento para U1. O gráfico da figura mostra a curva de resposta em malha fechada e o respectivo sinal de controle para um sistema com controlador liga-desliga com histerese. Note que, em regime permanente, a saída do sistema apresenta uma oscilação em torno do valor de referência. Este fato denota a baixa precisão