Aplicação do Método do Relé para identificação e controle PID com escalonamento de ganhos de um sistema não linear

Otávio  A. B. Maia; Raul  F. A. D. Bueno; Tiago  G. de Oliveira; Luiz  F. Pugliese; Fadul  F. Rodor

doi:10.48011/asba.v2i1.1354

Otávio A. B. Maia Instituto de Ciências Tecnológicas - ICT, Universidade Federal de Itajubá
Raul F. A. D. Bueno Instituto de Ciências Tecnológicas - ICT, Universidade Federal de Itajubá
Tiago G. de Oliveira Instituto de Ciências Tecnológicas - ICT, Universidade Federal de Itajubá
Luiz F. Pugliese Instituto de Ciências Tecnológicas - ICT, Universidade Federal de Itajubá
Fadul F. Rodor Instituto de Ciências Tecnológicas - ICT, Universidade Federal de Itajubá

DOI: https://doi.org/10.48011/asba.v2i1.1354

Keywords: Método do relé, Escalonamento de ganho, Autotune

Abstract

Neste artigo, o Método do Relé será utilizado para identificar regiões diferentes de um sistema não linear, aproximá-las às de um sistema linear de primeira ordem com atraso de transporte e sintonizar controladores do tipo PI para estas regiões. Será aplicado o controle utilizando escalonamento de ganhos, e sua resposta temporal será comparada à de um controlador PI de ganhos fixos sintonizado na região central do sistema. Seu desempenho também será avaliado quanto a rejeição a distúrbios. O sistema utilizado é uma planta didática de controle de nível, composta por dois tanques, uma bomba e uma válvula proporcional pneumática. Os resultados indicam que o PI de ganhos fixos apresenta menor tempo de acomodação nas regiões mais altas do tanque, enquanto o de ganhos variáveis se mostrou mais rápido em regiões mais baixas. Considerando o ambiente industrial, o Método do Relé mostrou ser uma boa técnica de autotuning, pois é pouco invasivo e permite sintonizar controladores de maneira simples, atendendo às especificações mesmo em sistemas não lineares.