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PID ANALGICO - PROTEUS 1 INTRODUO
Documento referente implementao analgica do controlador PID no software de simulao de circuitos eletrnicos Proteus.
2
O CONTROLADOR PID
O controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) o controle em malha fechada mais utilizado na indstria por sua simplicidade e desempenho. Suas 3 parcelas de controle so complementares visto que o controlador Proporcional, anteriormente o tipo mais comum, em diversas situaes no garante a estabilidade de controle de processos. A combinao do controle Proporcional com apenas uma das parcelas como o controle PD ou PI tambm tm restries seja quanto ao erro de regime permanente ou quanto ao excesso de sobre-sinal. 2.1 CONTROLE PROPORCIONAL Constitudo de um potencimetro e um resistor conforme a Figura (1).
Figura 1 Controle Proporcional.
O ganho do controlador Proporcional dado pela relao entre os valores dos resistores, neste caso entre o potencimetro de 500k e o resistor de 100k, ou seja, ganho de 5 vezes da sada em relao entrada.
(1)
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2.2
CONTROLE INTEGRAL
Parcela de controle responsvel por manter o erro de regime nulo, caso tenha valor muito alto acarreta no aumento do sobre-sinal da resposta, tem configurao conforme a Figura (2).
Figura 2 Controle Integral.
Nesta configurao a funo de transferncia dada por: (2)
2.3
CONTROLE DERIVATIVO
Parcela de controle responsvel por acrescentar amortecimento, fundamental em processos onde grandes sobre-sinais so perigosos como controles de temperatura. Tem configurao conforme a Figura (3).
Figura 3 Controle Derivativo.
Sua funo de transferncia dada por: (3)
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2.4
AMPLIFICADOR BUFFER
Amplificador que apenas isola os terminais de entrada e sada sem adio de ganho qualquer. Tem sua configurao vista na Figura (4).
Figura 4 Amplificador Buffer.
2.5
RESPOSTA DO CONTROLADOR PID
O controlador PID tem em sua entrada um controle proporcional que tem impacto sobre todas as demais parcelas, seu esquema completo visto na Figura (5).
Figura 5 Controlador PID.
Sua resposta no tempo dada por:
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(4) Ou:
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(5)
Onde: RP1 = Resistncia do potencimetro do controlador Proporcional; RP2 = Resistncia do resistor do controlador Proporcional; Ventrada = Sinal de entrada do controlador PID; RI = Resistncia do resistor do controlador Integral; CI = Capacitncia do capacitor do controlador integral; RD = Resistncia do resistor do controlador derivativo; CD = Capacitncia do capacitor do controlador derivativo;
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CIRCUITO ANLOGO NO MATLAB Segue circuito anlogo no Simulink do Matlab.
Figura 6 Controlador PID no Simulink do Matlab.
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