Avaliação de Sintonia de Controladores PID: Experimentos e Análises

Enunciado Esta avaliação está baseada no experimento do laboratório virtual Sintonia de PID do Bloco 2 O objetivo deste experimento é avaliar os métodos de sintonia prática de controladores PID lembrando que apesar de ser dado o modelo matemático no tempo você poderia levantar na prática esse mesmo modelo utilizando um gráfico da resposta temporal do sistema em malha aberta para uma entrada degrau e projetar o controlador segundo os métodos de ZieglerNichols Cohen e Coon CC e IMC Você deve responder as perguntas a seguir baseado nos resultados dos experimentos O sistema em malha fechada do experimento pode ser avaliado segundo o diagrama de blocos dado a seguir Questão 1 Calcule o erro de regime para entrada degrau de amplitude 15cm para o sistema em malha fechada com o controlador P PI e PID somente do método de ZieglerNichols utilize os valores de kp Ti e Td calculados no experimento Verifique se o erro obtido no cálculo é igual ao obtido na experiência avaliando os gráficos da tela de REGISTRO e eventualmente da tela da PLANTA Considerando Gs zero 2 lim s0 11Gs 11Kp D constante 11305 02 Pelo método Ziegler Nichols considerando KP lim Gs s0 G0 foi encontrado o valor de 305 que equivale a um erro de 2 Conforme experimento Partida utilizando apenas KP Comportamento da PV e MV após 30 minutos utilizando apenas KP Cálculo do erro PI através do método ZieglerNichols Os cálculos indicam que o erro tende a zero Isso pode ser comprovado no experimento conforme imagens a seguir Controle PID na partida Controle PID após alguns minutos Questão 2 Responda justificando qual é o melhor controlador da questão 1 P PI e PID do método de Ziegler Nichols se desejarmos uma resposta com erro de regime nulo e que entra em regime primeiro Justifique a sua resposta utilizando o tempo de subida obtido nos experimentos dos controladores avaliados O controlador PID é o melhor porque sempre tende a manter o erro o mais próximo de zero possível até que a PV variável de processo se iguale ao Set Point valor desejado com pequenas variações Isso foi possível observar neste experimento Vale lembrar que o controlador PID deve estar bem sintonizado com o processo para ter um bom funcionamento Essa sintonia pode ser modificada através dos valores de Proporcional integral e derivativo