Controlador PID e sua sintonia
Professor Celso J. Munaro
Período 2007/1
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Controladores PID e sua sintonia, Notas de estudo de Engenharia Elétrica
Material sobre sintonia de pids
Tipologia: Notas de estudo
2011
1 / 36
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Controlador PID e sua sintonia
Professor Celso J. Munaro
Período 2007/
Controlador PID
Controlador mais usado em controle de processos contínuos. Sua saída é
resultado da soma de três diferentes tipos de ação:
- (^) Ação Proporcional –P
- (^) Ação imediata e proporcional ao valor do erro corrente
- (^) Acelera a resposta de um processo controlado
- (^) Reduz o tempo de subida e o erro máximo
- (^) Aumenta o “overshoot” e o tempo de estabilização
- (^) Produz um “off-set” inversamente proporcional ao ganho
- (^) Ação Integral –I
- (^) Ação de controle gradual, proporcional a integral do erro
- (^) Responde ao passado do erro enquanto este for diferente de zero
- (^) Elimina o “off-set”. Reduz o tempo de subida.
- (^) Aumenta o “overshoot”, o período de oscilação e tempo de estabilização
- (^) Produz respostas lentas e oscilatória. Tende a instabilizar a malha
- (^) Ação Derivativa –D
- (^) Ação antecipatória, resposta proporcional à derivada do erro
- (^) Usada para acelerar e estabilizar a malha.
- (^) Reduz o “overshoot” e o erro máximo e o período de oscilação
- (^) Não é indicada para processos com ruído
Efeito da variação da ação proporcional na resposta à mudança de set-point
Efeito da variação da ação integral na resposta à mudança de set-point
Algoritmos PID: formas principais
Alguns PID tem opção de ação proporcional e/ou derivativa no erro
ou somente na PV (variável de processo). Evita “overshoot” em
mudança de set-point.
Normalmente os PID comerciais tem filtro na ação derivativa. Reduz
o efeito do ruído sobre a ação derivativa. Em geral a constante do
filtro é função do termo derivativo.
Algoritmo PID Padrão ISA
Algoritmo PID paralelo
Relação entre os parâmetros
Características típicas de controle PID
Sintonia de controladores PID
A boa sintonia é sempre um compromisso entre a
estabilidade/robustez e a velocidade de
resposta/desempenho da malha de controle.
A sintonia é parte de um processo de redução de variabilidade.
Não existe uma “receita de bolo” única para todos os casos.
O sucesso da sintonia depende de vários fatores como
conhecimento, método, ferramentas adequadas e
principalmente experiência.
A sintonia é facilitada pelo conhecimento do processo
controlado.
Critérios de sintonia
Procedimento geral de sintonia
1. Testes de variação
2. Identificação do processo
3. Escolha do método de sintonia
4. Cálculo dos parâmetros
5. Análise da robustez (estabilidade)
6. Testes de performance
Modelo de primeira ordem com tempo morto-FOTD