Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Bernardo Coco da
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27354
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos resultados adquiridos da aplicação de sistemas inteligentes em um algoritmo de ajuste automático dos parâmetros de controladores PID. As plantas utilizadas nas simulações contemplam sistemas dinâmicos genéricos de terceira, quarta e quinta ordens e um processo de fermentação alcoólica. Para aplicação deste algoritmo, os sistemas dinâmicos utilizados necessitam ser estáveis para ganho proporcional próximo de zero e alcançarem oscilação sustentada com seu incremento. Neste contexto, foram desenvolvidas rotinas de ajuste que utilizam Sistema Fuzzy e os Mapas Cognitivos Fuzzy como ferramenta para tomada de decisão na adaptação dos parâmetros. Este trabalho também apresenta a fundamentação sobre o controle PID e técnicas de ajuste, sistemas dinâmicos e sistemas inteligentes. Após o desenvolvimento das rotinas, foram aplicadas as simulações computacionais, utilizando o Matlab® Simulink, de todos os sistemas dinâmicos para cada ferramenta inteligente. Por fim, são apresentados os resultados das simulações, onde comprovou-se a capacidade adaptativa do algoritmo, comparando a eficiência da aplicação de ambos sistemas inteligentes.
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spelling 2022-02-23T00:33:04Z2022-02-23T00:33:04Z2015-11-13SILVA, Bernardo Coco da. Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes. 2015. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Industrial Elétrica) -Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2015.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27354Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos resultados adquiridos da aplicação de sistemas inteligentes em um algoritmo de ajuste automático dos parâmetros de controladores PID. As plantas utilizadas nas simulações contemplam sistemas dinâmicos genéricos de terceira, quarta e quinta ordens e um processo de fermentação alcoólica. Para aplicação deste algoritmo, os sistemas dinâmicos utilizados necessitam ser estáveis para ganho proporcional próximo de zero e alcançarem oscilação sustentada com seu incremento. Neste contexto, foram desenvolvidas rotinas de ajuste que utilizam Sistema Fuzzy e os Mapas Cognitivos Fuzzy como ferramenta para tomada de decisão na adaptação dos parâmetros. Este trabalho também apresenta a fundamentação sobre o controle PID e técnicas de ajuste, sistemas dinâmicos e sistemas inteligentes. Após o desenvolvimento das rotinas, foram aplicadas as simulações computacionais, utilizando o Matlab® Simulink, de todos os sistemas dinâmicos para cada ferramenta inteligente. Por fim, são apresentados os resultados das simulações, onde comprovou-se a capacidade adaptativa do algoritmo, comparando a eficiência da aplicação de ambos sistemas inteligentes.This work presents a comparative study of results obtained from the application of intelligent systems in an automatic tuning algorithm of PID controller parameters. The plants used in the simulations include generic dynamical systems of third, fourth and fifth orders and an alcoholic fermentation process. For applying in this algorithm, the dynamic systems have to be stable for proportional gain near zero and achieve sustained oscillation with its increase. In this context, setting routines were developed using Fuzzy System and Fuzzy Cognitive Maps as a tool for decision making in adapting parameters process. It was presented the foundation on the PID control and tuning techniques, dynamic systems and intelligent systems. After the development of the routines, the computer simulations were applied using Matlab® Simulink, using all dynamic systems for each intelligent tool. Finally, the results of the simulations are presented, which proved the ability of the adaptive algorithm by comparing the efficiency of the application of both intelligent systems.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioEngenharia Industrial ElétricaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICASistemas de controle ajustávelControladores PIDSistemas de controle inteligenteAdaptive control systemsPID controllersIntelligent control systemsAjuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCornélio ProcópioSilva, Emerson Ravazzi Pires daSilva, Emerson Ravazzi Pires daVallim, Marcos Banheti RabelloAgulhari, Cristiano MarcosSilva, Bernardo Coco dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCP_COELT_2015_2_03.pdfCP_COELT_2015_2_03.pdfapplication/pdf3182716http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27354/1/CP_COELT_2015_2_03.pdff1e57ffc7254a1456893ef80b648261eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27354/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCP_COELT_2015_2_03.pdf.txtCP_COELT_2015_2_03.pdf.txtExtracted texttext/plain130533http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27354/3/CP_COELT_2015_2_03.pdf.txtbbe937d9b0c85d6d83d4de1ac980cbb8MD53THUMBNAILCP_COELT_2015_2_03.pdf.jpgCP_COELT_2015_2_03.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1285http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/27354/4/CP_COELT_2015_2_03.pdf.jpgdd5a325e9ddb0a0ee21317aa1fb59064MD541/273542022-02-23 03:07:12.134oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-02-23T06:07:12Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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