Controlador PID. Você sabe o que é e como funciona? Aula 01 - Teoria

você já ouviu falar de controlador p id sabe o que é eu vou falar sobre isso agora [Música] nesse vídeo vou falar pra vocês sobre controladores p&d que são controladores bastante comum na indústria e fora dela na maioria dos casos onde demanda utilização e um sistema de controle em malha fechada a fila p id vem de proporcional integral e derivativo que são as ações de controle utilizadas nessa estrutura de controlador os inversores de freqüência eles possuem em sua maioria um controlador p id interno que ele pode ser configurado e habilitado para utilização em sua aplicação

e por isso é importante entender o funcionamento desse tipo de controlador começando por uma estrutura geral de sistemas de controle ela é composta por elementos básicos e essenciais para o seu funcionamento como pode ser visto aqui nós temos a estrutura do controlador formada pelos ganhos proporcional integral derivativo e as suas respectivas equações de cálculo que resulta um final de controle eo e em sinal de controle vai acionar a planta ou o processo e essa planta possui uma saída y que ela é linda mediante essa malha de realimentação e ela é subtraída no set point ou

referência que é o final desejado para a saída e flor do processo e disso resulta no final e em sinal é muito importante porque ele é o erro que ele vai ser utilizado pela estrutura do controlador para poder calcular o final de controle o agora vou iniciar pela planta para explicar esse sistema todo como funciona a planta ela constitui o processo físico em si é aquilo que nós desejamos controlar que pode ser desde um sistema de aquecimento até algo mais complexo outros eventos pode ser um controle pressão controle de vazão controle de fluxo diversas são

as variáveis que podem ser controlada e que são eventos de processo ou planta normalmente esse sistema ele possui uma entrada e uma saída mas podem existir casos em que tenha mais de uma entrada e mais uma saída o mais uma saída e apenas uma entrada a entrada eu num caso representado por o pelo padrão de utilização de sistemas de controle ela é o meio pelo qual é possível nem fique controlar planta por exemplo no caso do sistema de aquecimento é o controle e potência da resistência elétrica é considerado como a variável o porque através do

df dessa potência da resistência eu controlo o processo ou seja o controla a temperatura desse processo ea saída é a variável controlada no caso do exemplo que odeia a temperatura do líquido para que eu possa fazer o projeto de um controlador perder eu preciso normalmente do modelo da planta modelo da planta ele constitui uma representação matemática do sistema o processo ou seja é uma equação normalmente diferencial que ela representa o que acontece lá no sistema físico comparando se eu tenho uma entrada o de potência aqui no meu sistema físico no meu processo eu vou ter

uma temperatura como saída aqui na minha qual ação pra mesma potência de aquecimento para o mesmo eu terei um valor numérico que corresponde à mesma temperatura do processo real e esse modelo quanto mais preciso for melhor vai ser o projeto do meu controlador claro que existem casos em que é difícil de obter esse modelo ou eu não consigo obter esse modelo eu tenho algumas informações sobre a planta e daí eu posso utilizar os métodos e turístico os métodos verifico também chamado de empíricos eu utilizo vuolo vim em ensaio pra poder obter algum valores algumas leituras

da planta ea partir disso eu fazer o projeto do controlador e daí eles não requerem aquele modelo matemático de forma tão precisa eles requerem que eu tenho apenas esse conhecimento parcial da planta porém eles têm essa facilidade de não exigir essa parte matemática mais pesada e é claro que o desempenho do controlador que eu vou fazer utilizando esse método heurístico ele pode ser um pouco inferior ao método tradicional baseado no modelo da planta porém eu tenho como vantagem a simplicidade ea facilidade de fazer esse projeto exemplo de métodos jurídicos que são comumente utilizado seria um

método villiers nico o método chr o cohen com o método da integração do erro médio e método e mc só para citar alguns dos exemplos porque existem muitos outros além desses pra ficar mais viveu esse contexto ea aplicação do sistema de controle vamos ver um exemplo de aplicação dessa estrutura vamos supor que desejamos controlar a temperatura de um líquido e esse líquido possui é uma medida de temperatura que me caracteriza variável de saída e vai ter uma resistência elétrica para fazer o aquecimento com esses dados a minha variável manipulada que oo mas sem atenção aplicado

sobre a resistência ea variável de processo vai ser a temperatura desse líquido e essa variável manipulada ela vai ser manipulada através de um time touro um craque que vai fazer com o controle de tensão sobre a resistência com isso a gente deve primeiramente estabelecer o problema de controle e como fica esse problema de controle ele pode ser descrito com a seguinte questão como controlar a temperatura do líquido de acordo com o valor de referência ou um set point seguindo os passos da estrutura apresentada anteriormente no caso da utilização do pd nós devemos primeiro realizar a

leitura da temperatura de filipe do que corresponde a variável o y comparar essa temperatura lida com o valor de referência o set point para gerar o sinal de erro calculá a lei de controle que ela vai ser ôôôô composta pelo finais p&d ou seja o cálculo esses sinais o mu e live tem o valor da variável o e por último a atuar sobre a potência do elemento de aquecimento de acordo com esse valor calculado a representação desse sistema é mostrada aqui na figura onde se tem a direita o sistema físico e na esquerda a estrutura

do controlador e aqui em baixo a realimentação que corresponde a leitura do sinal de temperatura e subtração da referência o set point que gera o final de erro e que por sua vez é utilizado pelo controlador pra geral final de controle o sistema pode ser melhor visto separando o que é real que é físico que está mostrado aqui a direita ea esquerda a parte que é implementada no computador um microcontrolador no seu lp enfim de forma normalmente digital que é o controlador p id emf que são as equações matemáticas para calcular o final de controle

nesse vídeo foi mostrado o conceito geral de sistemas de controle apresentando-se os componentes principais que são o controlador no caso perder a planta que é o processo a ser controlado e o sistema de realimentação agora no próximo vídeo nós vamos falar sobre como calcular a lei de controle que se resume a calcular o finais p&d que somado vão gerar o final do controle eo e também falaremos de como projetar o controlador como obter os ganhos kp cair e cadê para que o controlador funcione adequadamente