Introdução ao Projeto de Controlador PID

Prática 3

Introdução ao Projeto de
Controlador PID
Alunos: José George Melgaço Souza
Wellerson Lima Eller de Souza

Introdução
OBJETIVOS:
 Projetar um controlador PI utilizando o método de Ziegler e Nichols (resposta no tempo) para a função de transferência obtida do sistema real estudado em práticas anteriores.  Observar as respostas em malha fechada nos modelos linear e não linear (PWM) do sistema e compará-los.

MOTIVAÇÃO: Desenvolver controladores e simular sua atuação em sistemas reais, consolidando o conhecimento teórico adquirido.
INTRODUÇÃO: Nos métodos práticos de sintonia dos controladores P, PI e PID é muito importante a escolha do modo que será utilizado (proporcional, derivativo, integral ou a combinação desses). Logo após, procede-se o ajustamento dos parâmetros do controlador. A sintonia de controladores consiste em observar, partindo da resposta do sistema a uma dada entrada, valores que vão permitir o cálculo desses parâmetros.
A vantagem desse procedimento é não existir a necessidade de se conhecer o modelo do sistema. Todo o trabalho desenvolvido neste relatório foi feito através de simulações em laboratório utilizando-se o MATLAB.

Metodologia
 Primeiramente foi feito um algoritmo utilizando o programa MATLAB para o cálculo dos parâmetros do controlador PI, baseando-se em valores observados na resposta do sistema estudado em práticas anteriores e no método de Ziegler e Nichols para resposta no tempo.
Segue tabela para sintonia do controlador PI pelo método:
 Já com a função de transferência do controlador, foi feita a simulação da resposta em malha fechada a um degrau, acrescentando-se uma perturbação, de acordo com o esquema ao lado:

w r e
+-

C(s)

u

+
+

G(s)

 Utilizando-se de um gerador PWM, a resposta do sistema não linear também foi simulada, incluindo perturbação linear, a fim de observar o efeito do controlador quanto a sinais não lineares.  Ao final, os gráficos dos