Métodos Heurísticos de Sintonia de Controladores PID

Métodos heurísticos de sintonia de controladores PID UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA CONTROLE ANALÓGICO E DIGITAL UFSM00061 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 26 de abril de 2023 Objetivos da aula Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 2 Sintonia de controladores PID por método algébricomatemático Métodos Heurísticos de Sintonia de PID Circuitos simples com amplificadores operacionais Amplificador Somador Subtrator Integrador Derivador Controlador PI e PID programáveis Controladores com único Ampop Sintonia de controladores PID Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 3 Sintonia de controladores PID Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 4 Sintonia de controladores PID Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 5 PD Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 6 PD Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 7 PD Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 8 PD Estudo de caso 9 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr PD Estudo de caso 10 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr PD Estudo de caso 11 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr PD Estudo de caso 12 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr PI Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 13 PI Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 14 PI Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 15 PI Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 16 PI Estudo de caso Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 17 Exemplo de projeto Exemplo 1 Dado um sistema de controle 4 id Cs G 1 Gs 3445243s41 Projete um controlador Cs para que o sistema atinja as especificacoes erro nulo em regime permanente para r degrau unitario tempo de acomodacao inferior a 01 s Sobreelevacdo overshoot inferior a 5 Exemplo de projeto Exemplo 2 Dado um sistema de controle ae Cs G 1 Gs pep Projete um controlador Cs para que o sistema atinja as especificacoes erro nulo em regime permanente tempo de acomodacao inferior a 01 s Sobreelevacdo overshoot inferior a 5 Discussão de Métodos Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 20 Métodos Baseados na Curva de Reação Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 21 Métodos Baseados na Curva de Reação Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 22 A curva em S pode ser caracterizada pelo ganho estático K pelo atraso L e a constante de tempo T A função de transferência pode ser aproximada por um sistema de primeira ordem com atraso de transporte A função de transferência eLs corresponde a um atraso no tempo Daí o nome atraso de transporte ou tempo morto Para se obter K L e T desenhase uma linha tangente ao ponto de inflexão e determinase a intersecção desta linha com ct 0 e ct K T é dado pela distância AC enquanto que L é dado pela distância desde a origem até o ponto de intersecção da reta traçada com o eixo t A inclinação da reta é P KT como mostrado na Figura Método 1 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 23 Método de CohenCoon Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 24 Exemplo Método 1 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 25 Exemplo Método 1 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 26 Exemplo Método 1 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 27 Métodos Baseados na Sensibilidade Limite Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 28 Métodos Baseados na Sensibilidade Limite Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 29 Método 2 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 30 Exemplo Método 2 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 31 Exemplo Método 2 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 32 Exemplo Método 2 de Ziegler e Nichols Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 33 Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 34 Amplificador Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 35 Somador a Circuitos simples com Amp Ops Subtrator Rr R V Vout V2 R Rg e Para RR 2 Mg R Vout R Vz V 1 Para R R R Vout V2 V4 Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 36 Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 37 Integrador httpwebmitedu2010wwwlabLAB7PDF Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 38 Derivador Com filtro derivativo httpwebmitedu2010wwwlabLAB8PDF Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 39 Controlador PI programável Circuitos simples com Amp Ops Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 40 Controlador PID programável Bo Controladores com unico Ampop Controlador Pl 1 Us Rp S TRG Es 7 Ry S y OU Ri RC Us Ry 1 e Es 7 R SCR u 1 Cs Ky Ts r Ro T Ry C2 ky R httpwwwcdscaltechedumurraybooksAM08pdfam08pid22Feb09pdf Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 41 Controladores com unico Ampop Controlador PID Us Ry 1 Ry Cys RoCos Es Ry RoCos Cy y Ry Rp Cy Cs k T 81 P Ts a r 1 RC R5C k k 1 22 kRoC RC2 P RC ad ot Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 42 Referências Bibliográficas Prof Lucas Giuliani Scherer Dr 43 Notas de aula B A Angelico P R Scalassara A N Vargas UTFPR Brasil NISE N S Engenharia de Sistemas de Controle 3ª ed Editora LTC 2002 DORF R C BISHOP R H Sistemas de Controle Moderno 8ª ed Editora LTC 2001 OGATA K Engenharia de Controle Moderno 3ª ed Editora PHB 1998