Análise, sintonia e experimentação de controladors PID via projetos GMV e GPC

Abstract

Apesar de todos os avanços na área de controle nos últimos anos, o controlador PID ainda é o controlador mais usado no controle de processos industriais. Pesquisas e desenvolvimentos na tecnologia PID estão focalizando esforços na busca de soluções que permitam obter não somente o melhor desempenho dos controladores, mas também encontrar implementações tecnológicas ou metodológicas na sintonia. O objetivo desta dissertação é proporcionar aos engenheiros e operários um melhor entendimento e maior familiarização das estratégias que vem sendo propostas para melhorar o desempenho de controladores PID. Adicionalmente, busca-se o desenvolvimento de softwares que permitam aproximar a academia do setor industrial, através da implementação e experimentação de algoritmos de controle e de técnicas de sintonia avançadas, em equipamentos utilizados para o controle de processos industriais. Duas técnicas de controle avançado são abordadas: GMV e GPC para a sintonia de controladores PID em diferentes configurações de malha. A avaliação dos controladores é feita através de indicadores de desempenho e análise da estabilidade robusta. Estuda-se a influência da variação dos parâmetros de projeto associados as técnicas de controle, na sintonia e no desempenho dos controladores PID. Os algoritmos de sintonia e de controle são desenvolvidos inicialmente em Matlab e posteriormente, implementados no controlador lógico programável CLP IndraControl L40 da Rexroth-Bosch, e validados experimentalmente para estudos de caso de dois processos lineares, implementados com modelos eletrônicos analógicos.