Para se atingir o nível tecnológico que o mundo moderno dispõe nos dias de hoje, foi de grande valia o desenvolvimento de tecnologias base para gerar possibilidade de aperfeiçoamento e evolução dos sistemas conhecidos e postos à serviço do homem.

Estabilidade e precisão são pré-requisitos para muitos sistemas e equipamentos alcançarem a evolução tecnológica requerida na atualidade. Mas, atender a tais exigências requer dos engenheiros, o uso de técnicas que permitam o homem analisar e projetar sistemas cada vez mais avançados.

No mundo da engenharia, uma das áreas que mais se desenvolveu foram os sistemas de controle, por gerar avanços em vários segmentos como o aeroespacial, automotivos, robótica, saúde, entre outros.

Uma das técnicas mais importantes no setor de controle e automação é o controle PID (Proporcional Integral Derivativo), que é aplicado quando se deseja o controle preciso e eficaz de variáveis contínuas, por exemplo, temperatura. Ele consiste em um algoritmo matemático que tem por função o controle específico de uma variável em um sistema, permitindo-o operar de forma estável no ponto de ajuste desejado, mesmo que ocorram variações ou distúrbios que afetariam sua estabilidade. Pode ser aplicado, por exemplo, no controle da temperatura de uma determinada câmara ou do nível de fluido de um recipiente. A sua aplicação é muito escolhida por engenheiros devido a praticidade e eficácia com que atua em sistemas.

No controle PID, cada ação que compõe o algoritmo desenvolve uma função determinada:

1. A ação proporcional elimina as oscilações da variável, tornando o sistema estável, mas não garante que a mesma esteja no valor desejado (setpoint), esse desvio é denominado offset. A ação proporcional trabalha corrigindo o erro do sistema, multiplicando o ganho proporcional pelo erro, a fim de manter a estabilidade da variável.
2. A ação integral elimina o desvio de offset, fazendo com que a variável permaneça próximo ao valor desejado para o sistema mesmo após um distúrbio, ou seja, a variável permanece próximo ao setpoint mesmo que ocorra uma variação brusca nas condições de operação. Como a ação integral realiza a integração do erro no tempo, quanto maior for o tempo de permanência do erro no sistema, maior será a amplitude da ação integral.
3. A ação derivativa fornece ao sistema uma ação de predição evitando que o desvio se torne maior quando o processo se caracteriza por ter uma correção lenta comparada com a velocidade do desvio. Ela tem sua resposta proporcional à taxa de variação da variável do processo, aumentando a velocidade de resposta do sistema caso a presença do erro seja detectada. Logo, em sistemas de resposta lenta como controle de temperatura, a ação derivativa permite antecipar o aumento do erro e aumentar a velocidade de resposta do sistema. Quando o sistema a ser controlado possui maior velocidade de resposta, como o controle de rotação de motores, a ação derivativa pode ser desativada.

Em virtude da variada gama de aplicações, a maioria dos fabricantes de chips e de compiladores disponibilizam bibliotecas de controle PID para seus dispositivos.

Vale a pena uma visita no site do controlador PID de hardware aberto chamado osPID. Esse controlador possui recursos muito interessantes, inclusive com função de PID Auto-tune que realiza a sintonia do controlador de forma automática, sendo possível se comunicar com o computador pela porta USB.

Para saber mais acesse: www.ospid.com/blog/