Controle PID

O que é PID?

Controle PID é o jeito mais comum de usar feedback na area de controle. Cotroles PID são usados a larga escala na industria, uma industria pode ter milhares de controladores PID, como em instrumentos e equipamentos de labaratório. Na aplicação de engenharia estes controladores aparecem em varias formas diferentes: como um controlador autônomo, como parte de uma hierarquia ou incorporando outros componentes.

O controle PID involve o calculo de três parametros, são eles: o calculo proporcional, calculo integral e o calculo derivativo. Estes três parametros formam o calculo do PID. O calculo proporcional determina a reação para o erro atual; o calculo integral determina a reação baseada na soma de erros recentes; e o valor do calculo derivativo determina a reação baseada na taxa em que o erro está sempre mudando. A soma dessas três ações é usada para ajustar o processo via elementos de controle como a posição de controle de uma valvula ou a fonte de alimentação de um sistema de aquecimento.

Utilização do sistema de controle PID:

Este tipo de sistema de controle é usado a decadas pelo setor industrial. Por ser um sistema confiavel e preciso, os mesmos são usados para controlar: temperatura, por exemplo, controlar a temperatura de um tanque em um processo de niquelação; pressão; nível em em um tanque; vazão de um certo produto; pH da água para um processo especifico; velocidade de motores, que trabalham em um processo que não pode haver variação.

PID e seus parametros

Resposta Prporcional

A componente proporcional depende apenas da diferença entre o ponto de ajuste e a variável de processo. Esta diferença é referida como o termo de erro. O ganho proporcional (Kc) determina a taxa de resposta de saída para o sinal de erro. Por exemplo, se o termo de erro tem uma magnitude de 10, um ganho proporcional de 5 produziria uma resposta proporcional de 50. Em geral, aumentando o ganho proporcional irá aumentar a velocidade da resposta do sistema de controle. No entanto, se o ganho proporcional é muito grande, a variável de processo começará a oscilar. Se Kc é aumentado ainda mais, as oscilações ficarão maior e o sistema ficará instável e poderá oscilar até mesmo fora de controle.

Resposta Integral

A componente integral soma o termo de erro ao longo do tempo. O resultado é que mesmo um pequeno erro fará com que a componente integral aumente lentamente. A resposta integral irá aumentando ao longo do tempo a menos que o erro seja zero, portanto, o efeito é o de conduzir o erro de estado estacionário para zero. O Steady-State de erro é a diferença final entre as variáveis do processo e do set point. Um fenômeno chamado windup integral ocorre quando a ação integral satura um controlador, sem que o controlador ajuste o sinal dê erro para zero.

Derivada de Resposta

A componente derivada faz com que a saída diminua se a variável de processo está aumentando rapidamente. A derivada de resposta é proporcional à taxa de variação da variável de processo. Aumentar o parâmetro do tempo derivativo (Td) fará com que o sistema