PROJETOS

Efeitos do auto ajuste em controladores PID em termos de esforço computacional e consumo de recursos

Aluno(a): Gabriel Raniere Gomes Silva
Prof.(a) Orientador(a): Rodrigo Assirati Dias
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

O controlador de três termos, ou PID, está presente em 90% dos processos de automação. Por este motivo, uma análise do seu desempenho em diversos cenários de aplicação trará um melhor dimensionamento de recursos. O PID é um controlador de retroalimentação que ajusta a intensidade da correção executada pelo atuador. Esse ajuste é feito de acordo com o erro, que é a diferença entre o valor de entrada real e um valor de entrada ideal do sensor caso o processo estivesse sendo executado perfeitamente. A correção é realizada com o ajuste da intensidade do atuador, obtida pela soma de três termos relacionados com o valor do desvio (erro proporcional), a integral do erro (erro passado) e a derivada do erro (erro futuro). Variáveis multiplicam cada um dos resultados obtidos resultando na contribuição de cada um desses termos para a correção. Essas variáveis multiplicativas podem ser encontradas previamente de diversas maneiras, porém chama-se um PID de auto ajustável quando as essas variáveis são calculadas durante a execução do algoritmo. Este projeto avaliou em quais cenários o esforço computacional e consumo de recursos de um algoritmo de auto ajuste justificam sua aplicação. Para tal, foi necessária a construção de um sistema de testes composto por um robô equipado com sensores de luz e pistas com uma linha a ser seguida que simule tanto sistemas previsíveis, com pouca ou nenhuma variação no espectro possível de erros, quanto sistemas pouco previsíveis, com maior variação no espectro possível de erro. Cada circuito foi executado com variação apenas no algoritmo, sendo o PID comum e o controlador PID auto ajustável. Como resultado é apresentada uma relação das características dos cenários onde o auto ajuste pode ser aplicado e é justificado.

Palavras-chave: automação, controle, controlador PID

Abstract



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