Ajuste de PID pelo método de Ziegler-Nichols

 Já vimos antes em Projeto do PID, como realizar o projeto desse tipo de controlador, usando a ferramenta do LGR, quando a posição do polo, no plano s, nos diz sobre o comportamento da resposta, mas aquele método envolve vários cálculos, para escolher os polos, então existe esse outro critério, que é dividido em dois métodos, para selecionarmos os ganhos do controlador.

Primeiro método de Ziegler-Nichols

Digamos que a resposta que desejamos para o sistema tenha o seguinte formato:

 

Nesse desenho, a curva em preto é a resposta do sistema, e a reta vermelha é a reta tangente ao ponto de inflexão da curva, onde a concavidade muda, esse ponto está marcado pelo ponto vermelho.

Então chamamos o período de 0, até onde a reta vermelha cruza em 0 de L, e desse ponto até a tangente atingir o valor final de T. então os ganhos do controlador PID serão dados pela tabela:

 

Segundo Método de Ziegler-Nichols

Para esse segundo método primeiro aumentamos a ganho do controlador até o sistema entrar em oscilação, o ganho que coloca o sistema em oscilação é chamado de Kcr, então dessa resposta oscilatória devemos tirar a informação do período de oscilação:

 

 Então com essas informações do ganho critico e do período de oscilação, Pcr, a tabela para encontrar os ganhos desse método será:

 

Ambos os métodos nos darão valores iniciais dos ganhos, que devemos refinar com a tabela que vimos em Projeto do PID.

 

Fonte:

Aulas de COPRO no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo,com o professor Alexandre Brincalepe Campo, no período de 05/2021 até 07/2021