Exemplos numéricos de cálculos de parâmetros de pid para aplicações de controle de nível

Controladores proporcional-integral-derivativos (PID) são amplamente utilizados em sistemas de controle de nível para manter os níveis de líquido desejados. Ajuste adequado dos parâmetros PID é essencial para o desempenho ideal. Este artigo fornece exemplos numéricos de cálculos de parâmetros PID para aplicações de controle de nível.

Parâmetros básicos do sistema

Considere um sistema de controle de nível com os seguintes parâmetros:

• Ganho de processo (K_]p) = 2
• Constante de tempo de processo (τ_]p) = 50 segundos
• Tempo morto (L) = 10 segundos

Cálculo do Parâmetro PID

Usando o método de ajuste Ziegler-Nichols, o ganho final (K[_u) e o período final (T_u]) são determinados experimentalmente. Assumir:

• K_u = 6
• T_u = 40 segundos

Os parâmetros PID são calculados do seguinte modo:

Ganho proporcional (K_]p)

K[_p = 0,6 × K_u = 0,6 × 6 = 3.6

Tempo Integral (T_I)

T[_I = 0,5 × T_u = 0,5 × 40 = 20 segundos

Tempo de derivação (T_D)

T[_D = 0,125 × T_u = 0,125 × 40 = 5 segundos

Configuração final do PID

Os parâmetros de controle PID sintonizados são:

• K_p = 3.6
• T_I = 20 segundos
• T_D = 5 segundos