Engenharia Mecânica (UACSA)

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Autor: search.filters.author.Alves, Max MatiasData inicial: 2021

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    Implementação de sistema PI para controle de temperatura utilizando o método da frequência de Ziegler-Nichols
    (2023-04-27T03:00:00Z) Alves, Max Matias; Oliveira, Elias Marques Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/2576044894885888; http://lattes.cnpq.br/9969391867572722
    Os controladores de processos industriais são cada vez mais necessários, e os mais utilizados são os controladores on-off e o PID (proporcional-integral-derivativo), que são amplamente utilizados em processos industriais. A proposta geral deste artigo é implementar um protótipo de um sistema de automação de controle de temperatura com PID, revisando conceitos e métodos de sintonia a fim de comparar a eficácia com o controlador on-off. O controle do tipo on-off, possui duas posições fixas, ligado ou desligado, já o PID corresponde com relação entre a variável lida e o setpoint. Existem vários métodos de sintonia desse tipo de controlador incluindo métodos empíricos até os mais refinados; mas geralmente envolve três etapas: perturbar o processo, analisar e quantificar a resposta do sistema ao distúrbio e, em seguida, sintonizar os parâmetros do controlador. O método da frequência proposto por Ziegler-Nichols consiste em determinar o ganho crítico e o período crítico para obter os parâmetros de sintonia. O aparato para os experimentos foi constituído por uma caixa térmica para simular o ambiente, com um sensor de temperatura em seu interior e uma lâmpada incandescente para gerar distúrbio da variável, uma ventoinha para insuflar ar no ambiente, e o sistema embarcado contendo um Arduino e uma placa de circuito elétrico. Aplicando o método proposto para os experimentos, obtivemos os resultados para os controles P, PI, PID e o on-off, ao analisar esses resultados, verificou-se que para tais condições, o melhor controlador foi o do tipo PI.