Responde Aí

Controlador proporcional-derivativo e proporcional-integrati

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O gráfico acima mostra comparativamente alguns modos de controle aplicados em ajuste de controladores de processo. Os modos de controle descritos em X, Y e Z são respectivamente:

  1. Proporcional; Proporcional + integral; proporcional + integral + derivativo.
  2. Proporcional + derivativo; proporcional + integral + derivativo; proporcional.
  3. Proporcional + derivativo; Proporcional + integral; proporcional.
  4. Proporcional + integral + derivativo; proporcional + derivativo; proporcional.
  5. Proporcional + integral + derivativo; proporcional + integral; proporcional.

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Considerando as afirmações abaixo sobre ações de controle de processos (on-off, Proporcional, Integral, Derivativa) e suas combinações:

I. Este tipo de controle combina características de estabilidade com eliminação do erro em um único controlador. Faz com que o sinal de erro seja minimizado pela ação proporcional, zerado pela ação integral e obtido em uma velocidade antecipada pela ação derivativa. É indicado para processos nos quais a dinâmica dominante é de segunda ordem.

II. Este controle normalmente é empregado em processos que podem admitir certa oscilação contínua da variável de controle em torno do valor desejado. São exemplos de instrumentos utilizados neste tipo de controle os pressostatos, termostatos e chaves de nível.

III. Este controle elimina o erro de forma automática gerando uma resposta transitória adequada pela ação proporcional.

IV. Este tipo de controle fornece uma saída proporcional ao erro permitindo o ajuste do ganho ou da banda proporcional pelo operador, de modo que o erro possa ser compensado.

V. Este tipo de controle, na prática, não pode ser utilizado isoladamente, porém, ao ser utilizado com outro tipo de controle, melhora a estabilidade do sistema.

Assumindo que “P” representa ação proporcional, “I” a ação integral e “D” a ação derivativa. Assinale a alternativa que relaciona as afirmações, na ordem em que foram apresentadas, com sua respectiva ação de controle.

  1. PID, On/Off, PI, P, PD.
  2. PD, On/Off, P, PI, PID.
  3. PID, PD, PI, P, On/Off.
  4. PI, On/Off, P, PID, PD.
  5. PID, On/Off, PD, P, PI.

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Os sistemas de controle em malha fechada possuem três formas básicas de atuação que podem e são empregadas de forma combinada em função das carcaterísticas do controle desejado em cada caso particular.

Associe as colunas relacionando a forma de atuação básica de controle com suas respectivas características.

Formas de atuação básica de controle

(P) Proporcional

(I) Integrativo

(D) Derivativo

Características

( ) Produz correção significativa antes do valor do erro tornar-se grande.

( ) Atua na proporção da diferença entre o ponto de ajuste e a variável de processo.

( ) Leva o erro de estado estacionário para zero após tempo suficientemente longo.

( ) Produz um erro de estado estacionário de alguma intensidade.

( ) Responde em função do comportamento histórico recém passado do erro.

( ) Antecipa o erro atuante colaborando para aumentar a estabilidade do sistema.

A sequência correta dessa associação é:

  1. (P); (P); (I); (D); (I); (D).
  2. (D); (P); (I); (P); (I); (D).
  3. (D); (I); (D); (P); (P); (I).
  4. (P); (I); (P); (D); (I); (P).

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Um processo submetido a controle proporcional apresenta offset para degraus no setpoint e na carga. Sabendo-se que a variável controlada não apresenta ruído de medida, adiciona-se a esse controlador o modo derivativo. Em consequência da ação derivativa, o offset:

  1. Não sofrerá qualquer efeito.
  2. Será reduzido, mas não eliminado.
  3. Será eliminado.
  4. Aumentará na forma de um degrau.
  5. Aumentará na forma de uma rampa.

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Qual o efeito de cada modo do controlador PID sobre o offset em regime permanente para a entrada degrau?

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Um sistema de controle realimentado por um controlador PID apresenta um percentual de ultrapassagem (overshoot) de 40 % para uma entrada degrau.

Qual mudança deve ser na sintonia desse controlador para reduzir esse percentual?

  1. Reduzir os ganhos proporcional e integral e aumentar o ganho derivativo.
  2. Reduzir o ganho derivativo, mantendo os valores dos ganhos proporcional e integral.
  3. Aumentar o ganho integral e manter os valores dos ganhos proporcional e derivativo.
  4. Aumentar os ganhos proporcional e integral e manter o valor do ganho derivativo.
  5. Aumentar o ganho proporcional, mantendo os valores dos ganhos derivativo e integral.

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Marque a alternativa correta:

a) A resposta da ação de controle P diminui o overshoot.

b) A resposta da ação de controle D elimina o erro no regime estacionário.

c) Em um controle PID, a ação de controle D acelera a resposta.

d) Em um controle PID, a ação de controle D aumenta as oscilações, bem como o tempo de resposta.

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Controladores PID são muito comuns em processos produtivos na indústria. Sobre sistemas de controle PID, assinale a alternativa incorreta.

  1. Um aumento excessivo da ação integral em um controlador tornará o sistema mais estável.
  2. A ação derivativa possui como função melhorar o comportamento transitório do sistema em malha fechada.
  3. O aumento do ganho proporcional de um controlador atua diretamente na velocidade de resposta do sistema.
  4. O limiar de estabilidade de um controlador proporcional ocorre quando o sistema apresenta oscilação sustentada.

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