Resumo

RODRIGUEZ-CASTELLANOS M.SC., Jhon Edisson  e  COTE-BALLESTEROS M.SC., Jorge Eduardo. Estratégia anti-windup por recálculo e seguimento em controladores PID difusos diretos. Rev. Fac. ing. [online]. 2019, vol.28, n.53, pp.119-139. ISSN 0121-1129.  https://doi.org/10.19053/10.19053/01211129.v28.n53.2019.9925.

Recentemente, os controladores PID difusos diretos têm adquirido importância em aplicações de processos contínuos com orientação industrial, devido a que podem substituir diretamente o PID convencional dentro do laço de controle e a que seu comportamento não lineal apresenta um adequado desempenho em tarefas de controle aplicadas a processos não lineares. Porém, todos os controladores PID são afetados pelo fenômeno denominado windup, o qual degrada o desempenho do controlador devido à saturação dos atuadores a causa da acumulação de erro na componente integral. Neste artigo apresenta-se uma proposta de esquema anti-windup baseado em recálculo e seguimento, para o qual se calcula a constante de seguimento através dos parâmetros de sintonização do controlador PID difuso. O método de sintonização empregado para este documento consiste no ajuste da superfície de controle por meio dos ganhos de escala das arquiteturas consideradas. Adicionalmente, a validação do desempenho do método anti-windup proposto realiza-se por meio de uma análise comparativa com outras técnicas clássicas que permitem evitar este fenômeno. A estratégia proposta mostra um desempenho adequado frente a mudanças na referência e rejeição a perturbações sem ajustar parâmetros adicionais aos ganhos de escala; assim mesmo, a análise do esforço de controle indica que a estratégia sugerida produz ações de controle menores que nos outros casos considerados. Portanto, devido à crescente popularidade dos sistemas difusos na indústria e à simplicidade de alguns métodos de desenho, a estratégia proposta pode ser facilmente implementável em diferentes reguladores industriais.

Palavras-chave : controle difuso; controle industrial; controle PID; fatores de escala; sistemas contínuos; windup.

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