Sintonia pid

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA









SISTEMAS DE CONTROLE II









SINTONIA DE PID USANDO O MÉTODO DE ZIEGLER-NICHOLS
Caxias do Sul
2011
índice

1 IDENTIFICAÇÃO. 3
1.1 Título: 3
1.2 Autor: 3
1.3 Natureza do trabalho: 3
1.4 Orientador: 3
2 OBJETIVOS: 3
2.1 Objetivo Geral:3
3 QUADRO TEÓRICO. 3
3.1 Definições: 3
3.1.1 Plantas. 3
3.1.2 Controle Realimentado. 3
3.1.3 Controle de Malha Aberta. 4
3.1.4 Controle de Malha Fechada. 4
3.1.5 Controle Proporcional. 4
3.1.6 Controle Integral. 4
3.1.7 Controle Derivativo. 5
3.1.8 Controle Proporcional Integral e Derivativo. 5
4 METODOLOGIA 6
4.1 Delineamento doProjeto: 6
4.2 Regras. 64.3 Instrumentos Principais. 7
5 PLANO DE DESENVOLVIMENTO. 7
5.1 Ziegler-Nichols baseado na curva de reação. 7
5.2 Ziegler-Nichols em malha fechada. 8
5.3 Ziegler-Nichols baseado na curva de reação e usando o preditor de Smith. 9
5.4 Ziegler-Nichols em malha fechada e usando o preditor de Smith. 10
6 ANÁLISE. 11
7 CONCLUSÕES. 12
8 REFERÊNCIAS. 13

Projeto de PesquisaIDENTIFICAÇÃO.
Título:
Projeto de um controlador PID na estrutura clássica.
Autor:
Daniel De Cesaro.
Natureza do trabalho:
Trabalho parcial da disciplina de Sistemas de Controle II do curso de Engenharia Elétrica/Automação, que substitui a nota da segunda prova.
Orientador:
Prof. Júlio César Ceballos Aiya.

OBJETIVOS:
Objetivo Geral:
Utilizar um método clássico de sintonia de controle PID(Proporcional Integral Derivativo) para analisar sintonizar uma planta dada. Este é chamado de Ziegler-Nichols. Para a sintonia do PID é necessário determinar os ganhos do controlador, Kc (ganho proporcional), Ti (tempo integral) e Td (tempo derivativo), a partir das informações obtidas da planta.

QUADRO TEÓRICO.
Definições:
Plantas.
Uma planta é uma parte de um equipamento, eventualmenteum conjunto de itens de uma máquina, que funcionam conjuntamente, cuja finalidade é desempenhar dada operação. Exemplo: nave espacial, caldeira para aquecimento etc. [1].
Controle Realimentado.
Controle realimentado é uma operação que, na presença de distúrbios, tende a manter uma relação prescrita entre a saída e a entrada de referência, comparando-as e utilizando a diferença como meio decontrole. [1]
Controle de Malha Aberta.
Um controle de malha aberta envia comandos para o atuador sem utilizar os dados coletados pelos sensores.
Controle de Malha Fechada.
Um sistema regulador automático é um sistema de controle realimentado no qual a entrada de referencia, ou a saída desejada, ou é constante ou varia lentamente com o tempo, e no qual a finalidade principal é manter a saída realem um valor desejado, na presença de distúrbios. [2]
Controle Proporcional.
A função de transferência de um controlador proporcional é simplesmente um ganho, kp. Se a entrada do controlador for e(t), então a saída é u(t) = kpe(t) ou, no domínio da transformada de Laplace, U(s) = kpE(s). Para forçar a terminologia, dizemos que um sistema não-linear é estável se para uma entrada em degrau unitário,a saída é finita e tende a uma constante quando t. Agora, se uma planta for estável, o sistema realimentado permanecerá estável para uma faixa de valores de kp. À medida que kp aumenta, a resposta ao degrau unitário pode se tornar mais rápida e eventualmente o sistema realimentado pode se tornar instável. [5]
Controle Integral.
Se a entrada de um controlador integral com ganho ki for e(t),então a saída será
(01)
ou U(s) = ki E(s)/s. Então a função de transferência de um controlador integral é ki /s. Para sistemas lineares com realimentação unitária, se o percurso direto tiver um pólo em s = 0, e se o sistema realimentado for estável, então o erro de estado estacionário devido a qualquer entrada de referência em degrau, será nulo para qualquer valor de ki . Podemos ter a...
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