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Tipos de Malha de Controle

Sempre que surgir uma oscilação no sistema, o controlador será capaz de atuar sobre o erro entre o setpoint e o valor da variável controlada e eliminá-lo. Abaixo temos uma malha de controle clássica, onde apenas um controlador interage no processo.
O conceito de realimentação (feedback) sugere que uma simples malha de controle fechada utilizando um controlador PID seja suficiente para manter o valor de uma variável controlada dentro de limites pré-ajustados, haja vista que ela é projetada especificamente para atender um determinado tipo de processo. Desta forma, sempre que surgir uma oscilação no sistema, o controlador será capaz de atuar sobre o erro entre o setpoint e o valor da variável controlada e eliminá-lo. Abaixo temos uma malha de controle clássica, onde apenas um controlador interage no processo.
Na figura 1, o controlador basicamente mede a saída do processo (neste caso, a temperatura), compara com o valor desejado (setpoint), encontra o erro, e calcula uma saída de controle para modificar a posição da válvula de controle até que o erro seja eliminado ou permaneça dentro de limites considerados como nulos.

F.1 - Malha de controle com um controlador

Infelizmente, na prática, não é bem assim que as coisas funcionam. Existem limites. As válvulas de controle se saturam. É impossível abrir uma válvula mais que 100%. Inclusive, há casos onde a própria dinâmica do processo faz com que variações muito bruscas ocorram, seja por alteração de carga, ou mesmo por modificação no valor do setpoint. E por vezes, tal distúrbio acontecem em tamanha magnitude, ou dura tanto, que um único controlador convencional PID não é capaz de atuar a tempo, e o “controle” é então perdido.
Para contornar este tipo de problema, algumas estratégias de controle podem ser utilizadas. Uma delas consiste em associar controladores PID de maneira tal, que de acordo com a sua configuração, conseguem solucionar este tipo de problema. Dentre elas,