Como entender o PID no controlador PID: guia completo

 Este guia abrangente ajudará você a entender o acrônimo PID em controles PID. Descubra os papéis dos componentes proporcionais, derivados, integrais e outros para obter um controle preciso.

1. Introdução

 Este artigo fornece uma explicação detalhada deControladores PID, suas partes e sua aplicação.

2. Definição de PID

 e cada um desempenha um papel vital no processo.

                                                                                                                    

3. Componente da Proporcional (P).

É o componente proporcional P que corrige a diferença entre o setpoint desejado e a variável de processo. Isso é feito aplicando uma correção proporcional ao erro. As correções são proporcionais ao tamanho do erro. A reação imediata ajuda a reduzir os erros rapidamente.

Em um sistema de controle de temperatura, o controle proporcional pode aumentar a potência do aquecedor se a temperatura real cair abaixo do ponto de ajuste. Isso reduzirá a diferença entre as duas temperaturas. Embora os controles proporcionais sejam eficazes, eles podem causar um erro de estado estacionário no qual o processo variável nunca atinge seu ponto de ajuste.

4. Componente Integral (I)

O componente integral I aborda problemas de erro de estado estacionário somando os erros ao longo do tempo e, em seguida, aplicando correções com base nesse erro total. O componente integral (I) corrige até mesmo pequenos erros ao longo do tempo.

O controle integral, no exemplo do controle de temperatura, adicionará energia aos aquecedores até que atinjam a temperatura desejada, eliminando erros de estado estacionário. A ação excessivamente integral pode levar à instabilidade e ao excesso.

5. Componente Derivada (D)

Ao analisar a rapidez com que o erro está mudando, o componente derivativo D pode prever erros futuros. O componente derivativo (D) aplica uma ação corretiva com base na rapidez com que o erro muda. Ajuda a melhorar a estabilidade, amortecendo as oscilações do sistema e reduzindo o overshoot.

O controle derivado em um sistema de controle de temperatura reduzirá a energia que vai para o aquecedor quando a temperatura estiver se aproximando do ponto de pré-ajuste. Isso evita o excesso e melhora a estabilidade. Muito controle derivado pode causar amortecimento excessivo ou tempo de resposta lento.

6. Combine os componentes P, I e D

O controlador PID é uma combinação dos componentes integrais e derivados que permite um controle preciso. A parte proporcional fornece uma correção imediata. O componente integral remove erros no estado estacionário, enquanto a derivada melhora a estabilidade. Um controlador PID ' O desempenho do pode ser otimizado ajustando cuidadosamente os ganhos para esses componentes.

Em um sistema de controle de temperatura, por exemplo, um controlador PID ajustará a potência do aquecedor combinando as ações de componentes integrais, proporcionais e derivados. A temperatura real atingirá rapidamente o ponto de ajuste desejado, sem oscilação ou ultrapassagem.

7. Aplicação de controladores PID

O controlador PID é usado para uma variedade de indústrias e aplicações, incluindo

Os controladores PID de produção são usados para regular os processos de fabricação, como pressão, temperatura e fluxo.

Sistema HVAC Controla a temperatura e a umidade dos sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado.

Automotivo: Nos sistemas de controle do motor, os controladores PID regulam a injeção de combustível e as emissões.

Robótica : Fornecem controle sobre a posição e a velocidade do motor em sistemas robóticos.

Controle de processo: Nas indústrias química, farmacêutica e alimentícia, os controladores PID mantêm um controle preciso sobre os parâmetros críticos.

Qualquer pessoa que trabalhe com dispositivos PID deve entender o que significa a sigla PID. Cada um dos componentes, como proporcional, derivada e integral, desempenha um papel vital no controle preciso de um sistema. Um controlador PID fornece desempenho ideal ajustando cuidadosamente esses ganhos. Isso aumenta a precisão e a eficiência do sistema de controle.