IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMA PI PARA CONTROLE DE TEMPERATURA UTILIZANDO O MÉTODO DA FREQUÊNCIA DE ZIEGLER-NICHOLS

• Autor(a) principal: Alves, Max Matias
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE)
• Texto Completo: https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/4613
• topic: PID; on-off; Ziegler-Nichols; controlador

Os controladores de processos industriais são cada vez mais necessários, e os mais utilizados são os controladores on-off e o PID (proporcional-integral-derivativo), que são amplamente utilizados em processos industriais. A proposta geral deste artigo é implementar um protótipo de um sistema de automação de controle de temperatura com PID, revisando conceitos e métodos de sintonia a fim de comparar a eficácia com o controlador on-off. O controle do tipo on-off, possui duas posições fixas, ligado ou desligado, já o PID corresponde com relação entre a variável lida e o setpoint. Existem vários métodos de sintonia desse tipo de controlador incluindo métodos empíricos até os mais refinados; mas geralmente envolve três etapas: perturbar o processo, analisar e quantificar a resposta do sistema ao distúrbio e, em seguida, sintonizar os parâmetros do controlador. O método da frequência proposto por Ziegler-Nichols consiste em determinar o ganho crítico e o período crítico para obter os parâmetros de sintonia. O aparato para os experimentos foi constituído por uma caixa térmica para simular o ambiente, com um sensor de temperatura em seu interior e uma lâmpada incandescente para gerar distúrbio da variável, uma ventoinha para insuflar ar no ambiente, e o sistema embarcado contendo um Arduino e uma placa de circuito elétrico. Aplicando o método proposto para os experimentos, obtivemos os resultados para os controles P, PI, PID e o on-off, ao analisar esses resultados, verificou-se que para tais condições, o melhor controlador foi o do tipo PI.