CONTROLE PROPORCIONAL INTEGRAL DERIVATIVO

Páginas: 6 (1440 palavras) Publicado: 18 de maio de 2015
CONTROLE PROPORCIONAL INTEGRAL DERIVATIVO
Com o modo de produção capitalista, a busca do lucro pelos donos dos meios de produção e o avanço tecnológico na área da eletrônica, tornou-se viável a substituição de um grande número de operários e técnicos por máquinas capazes de conduzir quase o processo todo por elas mesmas. Por outro lado, abre-se espaço para os profissionais capacitados aprojetar, supervisionar, corrigir e fazer manutenção nessas máquinas. Um meio de controle difundido nas indústrias e usado por praticamente todos esses profissionais é o Controle Proporcional Integral Derivativo – PID.
Para compreender o funcionamento do PID, bem como sua aplicação, é necessário entender alguns conceitos básicos, sendo eles:
I) Referência: valor ao qual se pretende chegar para o sinalelétrico controlado.
II) Planta: é a máquina em si, a parte que sofrerá influência do controlador e gerará um sinal de saída.
III) Distúrbio: é a influência do meio no resultado do sistema. Como consequência, por exemplo, um controlador de temperatura trabalhará diferentemente em regiões de climas diferentes e em dias de tempos diferentes.
IV) Malha aberta: nesse sistema, o controle simplesmentetrabalha com o valor de referência, gerando um sinal à planta de acordo com relações predefinidas (por exemplo, fazer com que 10 V na referência gire um motor a 60 RPM). Com esse tipo de controle obtém-se taxas de erro muito maiores, já que não se terá controle sobre o valor de saída, o qual será influenciado pelo distúrbio externo.

V) Malha fechada: é o esquema necessário ao controlador PID, já queapós os comandos do bloco de controle serem processados, o valor da saída será “levado” até o mesmo, o que é chamado de feedback, para que seja então analisado e trabalhado até que se adquira uma estabilidade no valor desejado. Com isso, o distúrbio causado pelo meio ao valor de saída estará sendo levado em conta pelo bloco de controle. Ou seja, o controlador se adequará a cada situação.

O blocode controle, para realizar o ajuste entre o valor de saída e o valor de referência, trabalha com o erro gerado, ou seja, quão distante estão o valor pretendido e o que se está conseguindo, definido por Erro = Referência – Saída. A partir desse erro, o controlador gerará um ganho no sinal elétrico, que terá componentes Kp (ganho proporcional), Ki (ganho integrativo) e Kd (ganho derivativo).CONTROLE PROPORCIONAL
No ganho proporcional Kp, o valor da ação do controle é proporcional puramente ao erro do sistema, ou seja, Vc = Kp.e, donde Vc é a variável controlada, Kp é o valor do ganho e e é o erro. Contudo, ao se considerar controladores com ganho proporcional puro, as três situações que se seguem devem ser abordadas:

Fonte: Artigo técnico – introdução ao controle PID – disponível emhttp://das.ufsc.br/~aarc/ensino/posgraduacao/DAS6613/PID_Novus.pdf
Os gráficos acima representam o valor da variável controlada pelo sistema, PV (Process Variable), em função do tempo t. SV é a linha que representa o valor de referência, enquanto Pb é a Banda Proporcional, que destaca entre quais valores de PV o ganho Kp se encontra entre 100% e 0%.
Na situação A, a largura de Pb indica que a ação doganho Kp diminui mais cedo, fazendo com que o ganho se torne suficiente apenas para manter a variável controlada muito antes do valor ideal SV. Na situação B, com a largura da Banda Proporcional diminuída, o valor da saída ficará estável bem mais próximo do valor de referência. No entanto, uma diminuição exagerada nessa banda pode gerar o efeito de overshooting, mostrado na situação C, ou seja, coma alta ação do ganho Kp, o valor da saída ultrapassará o valor da referência, fazendo com que Kp se torne negativo, voltando à situação anterior e assim sucessivamente. Portanto, os ganhos integrativo (Ki) e derivativo (Kd) devem ser usados juntamente ao ganho proporcional (Kp) para agilizar e aprimorar, respectivamente, a estabilização do processo.

GANHO INTEGRATIVO
Com o uso do ganho...
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