O guia completo para ajustar um controlador PID manualmente

Saiba como ajustar manualmente umControlador PID. Descubra as etapas para alcançar o desempenho ideal, incluindo componentes, preparação e ajuste.

1. Entendendo os componentes do PID

É' é importante conhecer os componentes do controlador PID antes de iniciar o ajuste.

Proporcional

É o componente Proporcional que responde a quaisquer erros atuais entre o Setpoint e a Variável de Processo. Esse componente produz uma saída proporcional direta ao erro. Este ganho proporcional (Kp) determina a agressividade do controlador;#39; a um erro. Valores de Kp mais altos resultam em respostas mais agressivas e podem causar oscilações quando definidos para um valor alto.

Integral I

Ele aborda erros que se acumularam ao longo do tempo. O componente integral multiplica os erros passados pelo ganho integral para calcular o erro cumulativo total. A ação integral elimina erros de estado estacionário e garante que as variáveis do processo atinjam o ponto de ajuste. No entanto, muita ação integral pode causar instabilidade no sistema.

Derivada (D)

Esse componente usa a taxa na qual os erros mudam para prever taxas de erro futuras. O componente derivado pode melhorar a estabilidade amortecendo as oscilações. Este componente' A influência é determinada pelo ganho da derivada (Kd). O sistema pode se tornar hipersensível ao ruído se tiver muita ação derivada.

Preparar

Antes de iniciar o procedimento de ajuste, certifique-se de que seu sistema esteja estável e mecanicamente sólido. Os resultados do ajuste podem ser afetados negativamente por problemas mecânicos ou ruído do sistema. O ganho integral e derivativo deve ser definido como zero. Apenas os ganhos proporcionais precisam ser alterados inicialmente.

Etapas de ajuste

O ajuste manual de um controlador PID envolve o ajuste sistemático de ganhos para integral, proporcional e derivado. Para um ajuste eficaz, siga estas etapas:

Afinação proporcional

Aumento de Ganho Proporcional (Kp). Aumente gradualmente os ganhos proporcionais até que o sistema comece a oscilar. É importante atingir um nível de oscilações que seja consistente e sustentável.

Reduzindo o ganho proporcional: Depois de obter oscilações consistentes, você pode reduzir o ganho proporcional para amortecer as oscilações. O sistema será responsivo, mas não agressivo.

Sintonia integral

Aumente gradualmente o ganho integral (Ki). Uma vez que o ganho proporcional é definido, aumente lentamente os ganhos integrais para eliminar erros de estado estacionário. A ação integral é trazer o processo variável para perto de seu ponto de ajuste.

Verifique a estabilidade do sistema. Certifique-se de que o sistema esteja estável ao ajustar o ganho integral. Reduza o ganho integral se o sistema estiver instável.

Afinação Derivada

Aumento do ganho de derivativos (Kd). Aumente o ganho da derivada gradualmente para reduzir as oscilações. A ação derivada pode ajudar a suavizar a reação à mudança.

Evitar hipersensibilidade: Não defina o ganho da derivada para um nível alto, o que pode fazer com que o sistema seja excessivamente sensível.

2. Teste e ajustes

Para garantir um desempenho robusto, você deve testar seu controlador PID em diferentes cenários. Os testes podem envolver a alteração dos pontos de ajuste ou a adição de etapas de carga adicionais e a observação de como o sistema responde. Para obter o melhor desempenho, ajuste os valores de PID de acordo com o comportamento observado.

O ajuste manual de um PID requer que os ganhos de integral, proporcional e derivada sejam cuidadosamente equilibrados. Compreender as peças e seguir as etapas de ajuste sistematizadas ajudará você a obter um sistema de controle responsivo e estável. É crucial ter controladores PID devidamente ajustados para manter os níveis de saída desejados e garantir o bom funcionamento dos processos industriais.