Sintonia dos parâmetros de um controlador PID para o controle de nível de um tanque

Sintonia dos parâmetros de um controlador PID para o controle de nível de um tanque
Felipe Shinitiro Cavalcanti Taguchi ([e-mail])
João Paulo Wech Milanezi ([e-mail])
Juliano Norio Marcondes Toda ([e-mail])
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), DAS/CTC, Florianópolis, SC, Brasil
Resumo
O presente trabalho apresenta a modelagem de um sistema de algoritmos genéticos para a sintonia dos parâmetros de um controlador PID (proporcional-integral-derivativo de nível de um tanque. Visando comparar os resultados obtidos, usaremos como referência o controle feito através de um controlador sintonizado utilizando o método de Ziegler-Nichols, observando assim a eficiência da computação evolucionária quando comparada com métodos tradicionais de sintonia de PID.
No trabalho apresentamos a modelagem matemática do tanque e dos controladores, bem como a definição dos parâmetros do algoritmo genético, além da comparação dos diferentes resultados obtidos através da alteração destes valores. Para a simulação do sistema utilizaremos o software MATLAB, da empresa MathWorks, através da ferramenta Simulink, mostrando através de uma interface gráfica os resultados obtidos.
Palavras-Chave:

Tanque, controle linear, PID, algoritmos genéticos

1 Introdução
Aplicações de controle de nível de de líquido em tanques é uma aplicação de grande importância na indústria mundial, por exemplo nas indústrias de laticínios, tratamento de efluentes, sistemas de purificação de água, processamento de produtos químicos, farmacêutica, dentre inúmeras outras.
O controle de nível é um método de controle comum na indústria. O seu objetivo é o de estabilizar o nível de líquido dentro do tanque de acordo com um valor de referência (set-point) e ser capaz de manter no nível desejado independente de possíveis perturbações a que o sistema possa ser submetido.
Convencionalmente utiliza-se o controle PID