SINTONIA DE UM CONTROLADOR PID NO AQUECIMENTO DE UMA CÂMARA TÉRMICA

Resumo

Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de controle em malha fechada, capaz de controlar a temperatura de uma câmara térmica com ótimo desempenho. Foram construídos e analisados três tipos diferentes de controladores: proporcional (P), proporcional-integral (PI) e proporcional-integral-derivativo (PID). Para realizar a sintonia do controlador foi utilizado o método de Ziegler-Nichols. O sistema de controle é implementado com componentes eletrônicos discretos e alimentado com duas fontes, alternada e contínua. O tipo de controlador pode ser modificado mediante a comutação de chaves mecânicas. Os valores do ganho proporcional (KP), do tempo integrativo (TI) e do tempo derivativo (TD) podem ser alterados através da variação da resistência de potenciômetros. A coleta de dados relacionada com a resposta transitória do sistema foi realizada utilizando-se um multímetro para medir a tensão de realimentação e um cronômetro para marcar o tempo. Os gráficos de resposta do sistema foram obtidos através de ferramentas computacionais pertencentes ao programa Microsoft Excel. Os resultados obtidos mostram desvantagens na utilização do controlador PI tais como o aparecimento de oscilações e de sobre-sinal na resposta de saída do sistema. A adição de um bloco diferenciador, formando um controlador proporcional-integral-derivativo (PID), diminuiu o sobre-sinal apresentado na saída. A técnica de sintonia de controladores proposta por Ziegler-Nichols se mostrou muito eficiente na melhoria da resposta do sistema térmico proposto.