Exercício de Aplicação 03

1-Quais propriedades do controlador fazem você pensar que ele manterá o processo no set- point? Explique.

Devemos encontrar valores numéricos para as constantes de proporcionalidade de um controlador  PID de forma a regular o processo com estabilidade e no valor desejado para a propriedade medida, através se suas funções proporcionais integrativas e derivativas, funções essas que através dos ganhos Kp, Ki e Kd, irá alcançar a sintonia do controlador mantendo o set-point regulado ,  uma vez que o desempenho do controlador PID através das três funções:

· Função proporcional trabalha no valor presente do erro, comparando a variável de processo  com o set-point e aproximando a variável de processo  ao set-point.

Proporcional: Se temos um erro de 20ºC e se o Kp for 5 na saída do controlador proporcional ativado colaborará com 20 x 5 = 100. Se a saída do controlador for analógica de 10 bits, teremos um range de atuação de 0 a 1023 valores possíveis, e o range de 30 corresponderá somente a 10% da escala total.

· Função integral trabalha com a área do erro, ou seja, o tamanho do erro e sua duração, assim a partir de dados passados o controle integral cria uma dinâmica no controle que tende a eliminar o erro (desvio do set-point).

Integral: vamos supor que a área do erro do instante 0 até o 5 seja 40, e o ki é 0,1, então a parcela integral colaborará com 40x0,1=4 na saída do controlador e continuando se de 5 a 10 a área for -10 então o integral contribuirá com 4+(-10*0,1)=3.

· A função derivativa por sua vez trabalha em cima da taxa de variação do erro, fazendo assim uma previsão de como o erro se comportará no futuro, dando ao controle uma resposta mais rápida em retomadas por possíveis distúrbios no processo.

Derivativo: contribuição da parcela derivativa, se sua taxa do instante é de 2°C/s e o seu kd = 2, então a contribuição da parcela derivativa seria 2x2=4 na saída do controlador.

2- Você já sabe se usará a parcela derivativa? Justifique.

A ação derivativa poderá ser usada caso o tenha uma variável de dinâmica lenta. Assim é necessário avaliar se o controle apresenta a necessidade de uma resposta mais rápida em momentos de transição (distúrbios), se não for constatado essa necessidade, optaremos em não usar a parcela derivativa pois essa apresente muita sensibilidade a ruídos, fator esse que poderá desestabilizar o processo.

3) Quais as vantagens de se usar um controlador PID, e não outras técnicas mais avançadas?

O controlador PID combina as vantagens do controlador PI e PD. O custo de implementação o controlador PID é mais baixo em relação a técnicas mais avançadas, em razão da sua ampla aplicação, além da facilidade de parametrização do mesmo, o que não exige conhecimentos avançados para sua implementação e a disponibilidade em controladores comerciais com sintonia automática.