controle de processos industriais

Parte 3 – Projeto de Controladores PID
O uso do controlador PID é uma forma simples de se obter um controle realimentado.
Ele tem habilidade de eliminar o erro de estado estacionário (offsets) por meio da ação integral, e pode antecipar erros futuros por meio da ação derivativa. Controladores PID, ou mesmo controladores PI, são suficientes para a maioria dos problemas de controle, particularmente quando o processo possui dinâmica com polos estáveis e requisitos de desempenho modestos.
São encontrados em larga escala em todos os tipos de indústrias, podendo se apresentar em diferentes formas. Existem os sistemas “stand-alone” ou “single-loops” que são caixas dedicadas à função de um ou mais controladores. Outros são encontrados como blocos funcionais disponíveis em CLP’s ou SDCD’s. E também existem versões incorporadas a equipamentos dedicados, tal como inversores de frequência, DVD players, câmbio automático de automóveis e microscópios eletrônicos. Na indústria, mas de 95% dos controladores são do tipo PID ou PI. (Astrom e Hagglund, 2006).

3.1. Estrutura de um controlador Proporcional-Integral-Derivativo
A Figura 1 mostra a estrutura interna de um controlador PID. Ele é constituído por três partes, cada uma representando uma de suas ações de controle (ação Proporcional, ação
Integral e ação Derivativa). Todas elas são baseadas no sinal de erro e suas saídas são somadas resultando na saída de controle (CO).

Figura 1 – Estrutura de um algoritmo PID

3.2.1.

Tipos de Algoritmos PID

Os controladores comerciais implementam diferentes tipos de algoritmos PID, os mais comuns são: algoritmo Série, algoritmo ISA e o algoritmo Paralelo. A tabela 1 apresenta a equação de cada implementação. Todos eles produzem resultados equivalentes, diferindo apenas nos valores dos parâmetros.
A estrutura Série é a menos comum. Foi utilizada como forma de simplificar o uso de componentes em controladores pneumáticos ou em circuitos eletrônicos analógicos.