Sintonia de PID com base no GPC para processos com atraso aproximados por modelos simplificados

Abstract

Este trabalho apresenta um método de sintonia de controladores do tipo proporcional-integral-derivativo (PID) baseada no controlador preditivo generalizado (GPC). O método proposto exige que a dinâmica do processo possa ser aproximada por modelos de primeira ordem com atraso, sejam elas estáveis, instáveis ou integradoras. A abordagem fundamenta-se na estrutura equivalente do GPC e na aproximação do atraso, resultando em um controlador PID com dois graus de liberdade. Uma análise de desempenho e robustez é apresentada, demonstrando que o PID e o GPC exibem características muito próximas quando sintonizados de forma robusta. Adicionalmente, é apresentado um estudo de caso considerando um sistema instável com atraso, mostrando que tanto o PID quanto o GPC demonstram um desempenho bastante equivalente, tanto em termos de seguimento de referência quanto em rejeição à perturbação.