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Apresentação sobre o controlador PID Alunos: André de Oliveira Dias Igor Lucas Jonas Ribeiro da Silva Juan Ribeiro Reis Controle de PID Significado: P – Proporcional Correção proporcional ao Erro I – Integral Correção proporcional ao Erro x tempo D – Diferencial Correção proporcional à Taxa de variação do Erro Controle de PID Técnica de controle PID Valor de atuação Sinal adequado Controle Estável e Preciso Valor desejado Controle de PID Controle Proporcional No controle proporcional o valor da variável manipulada é proporcional ao valor do desvio. Quando a condição desejada é atingida, o termo proporcional resulta na variável de manipulação igual à zero. Em um controle proporcional é muito difícil estabilizar a variável de processo com o “setpoint”. Controle de PID Controle Integral A parte integral não é, isoladamente, uma técnica de controle. A ação integral consiste em uma resposta na saída do controlador que é proporcional à amplitude e duração do desvio A intervalos regulares, a ação integral corrige o valor da variável manipulada, somando a está o valor do desvio (Setpoint – Variável de processo). Controle de PID Controle Integral Apesar de estável, o processo não atingiu o setpoint (SV). A ação integral tem como único objetivo eliminar o erro em regime permanente. Controle de PID Controle Derivativo A parte derivativa também não é, isoladamente, uma técnica de controle. A ação derivativa consiste em uma reposta na saída do controlador que é proporcional à velocidade de variação do desvio. O Derivativo só atua quando há variações no erro. Se o processo está estável, seu efeito é nulo. Controle de PID Controle Derivativo O controle derivativo reduz o valor da variável manipulada se a variável de processo está crescendo muito rápido. Antecipando o crescimento da variável de processo a ação derivativa reduz ou elimina o overshoot. Controle de PID Os ganhos Kp, Ki e Kd quando devidamente ajustados definem a dinâmica desejada para a malha de controle, como o máximo pico estipulado, tempo de acomodação, erro em regime e etc. No controlador PID com estes ganho, tem-se a seguinte equação para o controle da saída: Controle de PID Com o Controle Derivativo (PD) temos um aumento de ganho e sinal, normalmente reduz o tempo de subida e acomodação, dentre outras caracterísitcas. Com o Controle Integral (PI) temos um incrementador do sistema que ajuda a controlar erros, atenuação de sinal, dentre outras características. Este controle funciona como um filtro passa-baixas. Controle de PID E finalmente com o Controle PID, temos uma combinação de todos os elementos de PD e PI, obtendo um sinal com significativa redução no tempo de subida, acomodação e erro de regime permanente. O resultado é equivalente a usar Controles PD e PI em cascata.
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