O PID (Proporcional-Integral-Derivativo) é uma ferramenta para controle de processos muito utilizada na indústria. Os PIDs podem ser aplicados para controlar a temperatura de um forno, o nível de pH na água, velocidade de motores e outras inúmeras possibilidades de aplicações. Por exemplo, a abertura de uma válvula proporcional controlando a vazão, ou uma bomba mantendo o nível de um tanque. Os parâmetros fundamentais para o controle de um sistema com o uso do PID são: - O parâmetro que será controlado que é a Variável de Controle (CV); - O parâmetro que reagira a variável de controle, que é a Variável de Processo (PV); - O parâmetro que será o alvo da variável de processo, que é o Set Point (SP). O objetivo deste tipo do controle é mantermos a Variável de Processo (PV) com o mesmo valor ou tangendo o valor de Set Point (SP) definido. Para isso o controle PID irá alterar a Variável de Controle (CV) mediante aos ajustes disponíveis no controle Proporcional, Integral e Derivativo. Através da seguinte analogia, vamos tentar entender como cada um destes ajustes interfere no controle do nosso processo.
O que é o Proporcional no PID?
Imagine que você está dirigindo numa estrada e identifica que o limite de
velocidade na via aumentou de 60 km/h para 100km/h. Sua reação é de afundar o pé no acelerador, você também pode optar por fazer uma aceleração mais leve, mas demorará mais para alcançar a velocidade da via. A medida que você se aproxima da
velocidade permitida, seu pé vai exercendo menos força no pedal, caso você mantenha o pé exatamente na mesma posição excederá o limite de velocidade, então conforme você aproxima ou ultrapassa o limite de velocidade, seu pé vai proporcionalmente exercendo a força no acelerador.
O que é a Integral no PID?
Agora pense que dentro do seu carro você está levando um amigo, que tem o propósito de te lembrar que você está abaixo do limite de velocidade. Você dá ouvidos a ele e aumenta a força do pedal para alcançar mais rapidamente a velocidade alvo.
O objetivo deste seu amigo (no caso Integral) é cancelar um fenômeno conhecido por erro de estado estacionário.
O que é o Derivativo no PID?
Agora pense que além do seu amigo, você está com a sua mãe no banco de trás do
carro. Ela tem muito medo de andar de carro e quanto mais você pisar no acelerador mais
alto ela vai gritar dizendo que você irá bater o carro e todos irão morrer!
O que ela está fazendo é observar sua posição atual, prever o futuro e pedir que você tome uma ação corretiva antes que o futuro aconteça.
Conclusão
Viajar com o seu amigo e a sua mãe pode te auxiliar muito a ter uma viagem mais rápida, tranquila e segura, mas caso o auxílio deles for instável a sua viagem vai se tornar uma loucura, com você ultrapassando e muito a velocidade da via e freando bruscamente diversas vezes por não ser guiado corretamente.
Essa é uma analogia do controle de um PID a uma situação convencional do nosso dia a dia.
