Dicas úteis: Como entender o ajuste dos parâmetros PID?

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O PID é uma das três regras básicas de controle dos reguladores, ou seja, controle proporcional (P), controle integral (I) e controle diferencial (D). Os parâmetros PID referem-se à sensibilidade proporcional (δ), ao tempo de integração (Ti) e ao tempo de derivação (Td). Eles representam, respectivamente, a intensidade do controle proporcional, do controle integral e do controle por derivação. O ajuste dos parâmetros PID consiste em modificar esses três valores, δ, Ti e Td. Este artigo foi publicado originalmente na conta WeChat “AutoControl Academy”, com o objetivo de alcançar o melhor desempenho no controle do circuito – por exemplo, um processo de transição com atenuação de 4:1. O ajuste dos parâmetros PID pode ser resumido da seguinte maneira: o controle proporcional funciona como um amplificador, que amplifica a diferença entre o valor medido e o valor desejado. O grau de amplificação depende do valor definido para a ganho proporcional; quanto maior esse valor, menor será o grau de amplificação. O ajuste por integração também é chamado de regulador de redefinição. Enquanto houver desvio, a ação acumulativa continua, até que o desvio seja eliminado. A velocidade com que o desvio é eliminado depende da duração do tempo de integração: quanto maior o tempo de integração, mais lenta será a eliminação do desvio. A variação de saída do controle diferencial é proporcional à velocidade de variação do desvio de entrada. Quanto maior a velocidade de variação do desvio entre o valor medido e o valor desejado, maior será o efeito diferencial. Além disso, quanto maior o tempo de diferença, maior também será o efeito diferencial. No controle do processo de produção, geralmente não se utiliza isoladamente o efeito integral ou diferencial, mas sim em conjunto com o efeito proporcional. A vantagem do controle proporcional é a rápida resposta e o controle imediato, mas existe um erro residual. Para eliminar esse erro residual, é necessário adicionar também o controle integral. A característica do controle diferencial é que ele possui um efeito de controle antecipado, o que permite suprimir as oscilações do sistema e aumentar sua estabilidade. Geralmente, é utilizado em situações em que a resposta do sistema é lenta e leva muito tempo, como em circuitos de controle de temperatura ou no controle do nível de líquido em grandes tanques. Quando se adiciona o efeito diferencial, obtém-se um controle composto por três elementos: proporcional, integral e diferencial, ou seja, o controle PID. Resumo: Sensibilidade (δ): Quanto maior a sensibilidade, menor é o efeito proporcional; quanto menor a sensibilidade, maior é o efeito proporcional. Tempo de integração (Ti): quanto maior o tempo de integração, menor é o efeito de integração; quanto menor o tempo de integração, maior é o efeito de integração. Tempo de diferenciação (Td): quanto maior o tempo de diferenciação, maior será o efeito de diferenciação; quanto menor o tempo de diferenciação, menor será esse efeito.