Sintonia ótima de controladores PID utilizando técnicas de modelagem caixa- cinza: aplicação em um sistema viga-hélice

Abstract

Propõem-se nesta dissertação o desenvolvimento de um método de controle, através de um sistema caixa-cinza, no qual conhecem-se informações da resposta ao degrau do sistema em malha aberta para então projetar um controlador Proporcional, Integral e Derivativo (PID). Através da aquisição prática da resposta ao degrau da planta em malha aberta, utiliza-se um método baseado em diagrama de blocos no MATLAB ® Simulink ® em que é possível, através da convolução entre o sinal de controle e a resposta ao degrau em malha aberta, realizar o controle do sistema em malha fechada e determinar os ganhos do controlador PID que garantam um bom comportamento ao sistema. A validação da técnica é obtida através de implementação em bancada na planta Viga-Hélice em que foi possível obter um controlador que levasse o sistema para a referência desejada com o mínimo de sobressinal existente.

This dissertation proposes the development of a control method, through a gray box sys- tem which are known information about step response from the open-loop system, to de- sign a Proportional, Integral and Derivative (PID) controller. Through the practical acquisi- tion of the step response from the open-loop system, a block diagram is used in MATLAB ® Simulink ® where the step response is convoluted with the control signal, allowing to perform the closed loop control of the system and to tune PID gains that will guarantee a better system performance. The validation of the technique is obtained through a implementation at the Beam Propeller, where was possible to obtain a controller that would take the system to the desired reference with the minimum of existing overshooting sinal.