Sintonia de um controlador PID adaptativo para controle do superaquecimento através do algoritmo da colônia artificial de abelhas

• Autor(a) principal: Nathalie Martins Panoeiro
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-APKPQW
• topic: Controle de válvulas de expansão; Controle Adaptativo; Algoritmo de otimização ABC; Algoritmos; Controladores PID; Modelos matemáticos; Engenharia mecânica

Na sintonia de controladores PID, métodos clássicos como Ziegler-Nichols e Cohen-Coon vêm sendo utilizados por anos, especialmente quando não há muita informação sobre o sistema a ser controlado. Apesar de apresentarem um controle robusto e estável, não é possível garantir que os ganhos são ótimos. Em plantas com comportamento não-linear, de ordem alta ou com atraso de transporte, os métodos de sintonia convencionais algumas vezes falham em atingir uma resposta satisfatória. Uma alternativa é a utilização de métodos bioinspirados na sintonia de controladores. O algoritmo da colônia artificial de abelhas foi utilizado na sintonia de um controlador PID adaptativo no controle de uma válvula de expansão eletrônica de um sistema de refrigeração. Esse sistema foi simulado através de um modelo matemático de primeira ordem com atraso de transporte e a resposta do sistema à ação do controlador, comparada com a resposta a métodos clássicos de controle. Nos testes experimentais dos controladores adaptativos, é possível verificar que tanto o controlador SIMC, quanto o ABC foram capazes de rastrear o setpoint. O controlador ABC se destacou em dois dos três testes realizados, apresentando uma melhora no MAE (Erro máximo absoluto), RMSE (Raiz do erro quadrático médio) e IAE (Integral do erro absoluto). Nos testes experimentais dos controladores não adaptativos, o resultado esperado era de que o controlador adaptativo apresentasse melhores resultados. Entretanto, o observado foi que os controladores não adaptativos SIMC e ABC se destacaram. Os resultados indicam que o controlador proposto apresentou uma boa rejeição aos distúrbios e rastreamento do setpoint, e foi capaz de controlar o superaquecimento de forma eficiente.