O documento discute o controle PID, incluindo seus três componentes (Proporcional, Integral e Derivativo), como cada um funciona, e métodos para sintonizar os parâmetros do controlador PID para diferentes sistemas.

1. CONTROLE DE
PROCESSO -
PID
Barbara Lima 201920159
Ezequiel Cabral 201920388
Leonardo Carlos 202221208
Rodrigo Alves 201920245

2. CONTROLE PID
• Controle PID é uma técnica
amplamente utilizada em
engenharia para controlar
sistemas dinâmicos. "PID"
significa "Proporcional,
Integral e Derivativo", que
são os três componentes
básicos do controle PID.

3. CONTROLE
PROPORCIONAL, INTEGRAL E
DERIVATIVO
• A combinação de cada
componente é ajustada por
meio de suas respectivas
constantes.
𝑢 𝑡 = 𝐾𝑝𝑒 𝑡 +
1
𝑇𝑖 0
𝑡
𝑒 𝜏 𝑑𝜏 + 𝑇𝑑
𝑑𝑒(𝑡)
𝑑𝑡
𝑈 𝑠 = 𝐾𝑝 1 +
1
𝑇𝑖𝑠
+ 𝑇𝑑𝑠 𝐸(𝑠)
𝐾𝑝 1 +
1
𝑇𝑖𝑠
+ 𝑇𝑑𝑠
+ 𝐸(𝑠) 𝑈(𝑠)

4. CONTROLE
PROPORCIONAL, INTEGRAL E DERIVATIVO

5. CONTROLE
PROPORCIONAL
• Ele ajusta a saída do
sistema de acordo com o erro
atual, usando uma constante
proporcional.
𝑢 𝑡 = 𝐾𝑝𝑒 𝑡
𝑈 𝑠 = 𝐾𝑝𝐸(𝑠)
𝐾𝑝
+ 𝐸(𝑠) 𝑈(𝑠)
Erro
Tempo
Ação
Tempo

6. CONTROLE
PROPORCIONAL

7. CONTROLE
PROPORCIONAL E INTEGRAL
• Atua para corrigir o erro
acumulado ao longo do tempo,
o que ajuda a eliminar o
erro em regime permanente.
𝑢 𝑡 = 𝐾𝑝𝑒 𝑡 +
1
𝑇𝑖 0
𝑡
𝑒 𝜏 𝑑𝜏
𝑈 𝑠 = 𝐾𝑝 1 +
1
𝑇𝑖𝑠
𝐸(𝑠)
𝐾𝑝 +
𝐾𝑝
𝑇𝑖𝑠
+ 𝐸(𝑠) 𝑈(𝑠)
Erro
Tempo
Ação
Tempo

8. CONTROLE
PROPORCIONAL E INTEGRAL

9. CONTROLE
PROPORCIONAL E DERIVATIVO
• Atua para prever a tendência
do erro no futuro e reduzir
a oscilação do sistema.
𝑢 𝑡 = 𝐾𝑝𝑒 𝑡 + 𝐾𝑝𝑇𝑑
𝑑𝑒(𝑡)
𝑑𝑡
𝑈 𝑠 = 𝐾𝑝 1 + 𝑇𝑑𝑠
𝐾𝑝 ∙ 1 + 𝑇𝑑𝑠
+ 𝐸(𝑠) 𝑈(𝑠)
Erro
Tempo
Ação
Tempo

10. CONTROLE
PROPORCIONAL E DERIVATIVO

11. CONTROLE
PROPORCIONAL, INTEGRAL E DERIVATIVO

12. SUPERVISÓRIO – PROCESSO COM PID

13. MÉTODOS DE SINTONIZAÇÃO
DE CONTROLADORES PID
• O método de sintonia é uma técnica utilizada para ajustar os
parâmetros do controlador PID para um sistema de controle
específico.
• Esses métodos podem ser classificados em diferentes tipos,
desde os mais simples e empíricos, que envolvem a
experimentação direta com o sistema, até os mais complexos e
baseados em modelos matemáticos.

14. MÉTODO DA
CURVA DE REAÇÃO DO SISTEMA
• O processo envolve a aplicação
de uma perturbação no sistema, a
medição da resposta ao longo do
tempo e a determinação dos
parâmetros ideais para o
controlador PID.

15. MÉTODO DE SINTONIA POR AUTOTUNING
• Permite que um sistema ajuste
seus próprios parâmetros, em vez
de depender de um operador
humano para fazer esses ajustes
manualmente.
• O processo de sintonia
automática usa um relé com uma
zona morta para gerar as
oscilações do sistema.

16. EXERCÍCIO
1. O gráfico representa a resposta a um degrau de amplitude 7%,
aplicado diretamente na entrada de um processo térmico. O range
do transmissor de temperatura é de 0~1000°C. Lembre-se que para
o controlador, as entradas e saídas são dadas em %.
A. Calcule os parâmetros 𝜃 𝑒 𝜏 de um modelo de primeira ordem com atraso
equivalente.
B. Projete o controlador para o processo, usando os seguintes métodos:
1. Ziegler e Nichols P, PI, PID
2. Método de Cohen-Coon PID

17. EXERCÍCIO

18. RESOLUÇÃO
• 𝑐 = 850 ° 𝐶
• 𝑥 = 0 ,63 ∙ 𝑐 ∴ 𝑥 = 0, 63 ∙ 850 ∴ 𝒙 = 𝟓𝟑𝟕°𝑪 ↔ 𝟗, 𝟓𝒔
• 𝑦 = 0 ,28 ∙ 𝑐 ∴ 𝑦 = 0, 28 ∙ 850 ∴ 𝒚 = 𝟐𝟒𝟎° 𝑪 ↔ 𝟓 , 𝟐 𝒔
• 𝜏 =
3
2
∙ ∆𝑡 ∴ 𝜏 =
3
2
∙ 9, 5 − 5, 2 ∴ 𝝉 = 𝟔 , 𝟒 𝟓 𝒔
• 𝜃 = 𝑡2 − 𝜏 ∴ 𝜃 = 9, 5 − 6, 45 ∴ 𝜽 = 𝟑 , 𝟎 𝟓 𝒔
• 𝑘 =
𝑐
0 ,0 7
∴ 𝑘 =
8 5 0
0 , 0 7
∴ 𝒌 = 𝟏 𝟐 𝟏 , 𝟒

19. EXERCÍCIO
𝟓 𝟑 𝟕 ° 𝑪
𝟐 𝟒 𝟎 ° 𝑪
𝟓 , 𝟐 𝒔 𝟗 , 𝟓 𝒔

20. RESOLUÇÃO
ZIEGLER NICHOLS COHEN-COON
𝑘𝑝 𝑡𝑖 𝑡𝑑
P 0,017420 infinito 0,000000
PI 0,015678 10,166667 0,000000
PID 0,020904 6,100000 1,525000
𝑘𝑝 𝑡𝑖 𝑡𝑑
P 0,02016 infinito 0,000000
PI 0,016364 5,1917 0,000000
PID 0,025286 6,331039 3,3484

21. CONCLUSÃO
• O controle PID é amplamente utilizado na indústria devido à
sua simplicidade e eficácia em controlar diversos tipos de
processos. O PID é composto por três termos (P, I e D) que
agem de forma diferente para corrigir os desvios entre o
valor medido e o valor desejado. A sintonia adequada dos
parâmetros do PID é essencial para garantir uma resposta
precisa e estável do processo. É importante realizar uma
sintonia adequada do PID para garantir um controle preciso e
estável do processo, minimizando o tempo de resposta e a
oscilação da variável controlada.

22. AGRADECIMENTOS