O Controlador PID

 Se você já mexeu com eletrônica ou a parte de controle, você com certeza ouviu falar dessa técnica de controle, isso porque ela é a mais usada para controlar quase qualquer planta, ela ser a mais usada não significa necessariamente que é a melhor.

Controlador PID, se refere a controlador Proporcional - Integrativo - Derivativo, isso porque o sinal de controle dependerá de uma parte que será proporcional ao erro naquele instante, outra levará em conta o erro acumulado, por integra-lo, e a outra parte dependerá da taxa de variação da saída. como demonstrado no diagrama abaixo:

 

Porém não basta simplesmente montar uma estrutura com esse formato, e o controle será garantido, o funcionamento desse controlador depende de sintonizar os ganhos de cada uma das partes, vou falar superficialmente das 3 aqui:

Controle proporcional

Como o nome sugere, ele dará o resultado do erro associado à um ganho de proporcionalidade, Kp, escolhido por quem está manipulando, 

Controle Integral

Esse controlador adiciona ao sistema, um polo na origem do plano S, e melhora a capacidade do sistema de seguir uma referência, com menor erro, ele integra o valor do erro para tornar o sistema mais rápido, porém isso também faz com que, depois de atingir o valor desejado, a memória desse controlador continua mandando sinal de controle, isso faz com que o sistema se aproxime da instabilidade. O ganho desse controlador pode ser escolhido como:

 

Deve-se prestar muita atenção ao sintonizar esse controlador, em qual variável estamos fornecendo, se estivermos manipulando Ki, a sintonia é bastante intuitiva, maior o ganho, maior a resposta do integral, mas se estivermos manipulando Ti, a relação dele com a atuação do controlador é inversa! Um valor de Ti alto, fará o controle integral atuar pouco, mas se ele for muito baixo, a integração terá um efeito muito forte, podendo até inviabilizar o controle.

Controle Derivativo

Esse controlador vai agir de acordo com o quanto a saída está variando, ele é bastante útil para lidar com possíveis perturbações na planta, e pode fazer com que o controlador tenha reações mais rápidas em estado estacionário.

Fonte:

Aulas de SISC1 no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo,com o professor Alexandre Brincalepe Campo, no período de 11/2020 até 03/2021