Conclus˜ao - Sintonia de controladores PID sob o enfoque da identificação paracontrole

Neste cap´ıtulo foram mostrados exemplos de aplica¸cão, em uma planta piloto de laboratório, das metodologias proposta ao longo desta tese. Foram utilizados dados reais para a identifica¸cão de modelos, em malha fechada, e ressintonia dos controladores através de procedimentos descritos nos cap´ıtulos 2 e 3. Foram realizadas análise comparativas utilizando modelos identificados e modelos f´ısicos da planta piloto.

Dois casos foram apresentados, o primeiro partindo de um controlador com desempenho conservador, mas robusto, e o segundo de um controlador com desempenho superior ao primeiro, mas oscilat´orio. Mostrou-se, nesses casos, tanto a possibilidade de aumentar desempenho regulador, mantendo a robustez do sistema, como aumentar a robustez do controlador inicial.

Os resultados obtidos apontam para a viabilidade da metodologia proposta em aplica¸c˜oes reais e, em especial, a possibilidade de se utilizar dados obtidos em malha fechada para a ressintonia cautelosa de controladores PID.

COMENT´ARIOS FINAIS, CONCLUS ˜OES E

PERSPECTIVAS

5.1 DISCUSS ˜OES FINAIS E CONCLUS ˜OES

Nessa tese, tratou-se do problema da ressintonia de controladores PID, a partir de um controlador inicial, estabilizante, utilizando dados de experimentos em malha fechada, e com restri¸cões sobre os picos das fun¸cões sensitividade e sensitividade complementar. Pode-se relacionar, dentre as suas principais contribui¸cões, as seguintes:

• a apresenta¸c˜ao do problema de ressintonia de controladores PID na forma de um problema Loop-shaping H∞ (Cap´ıtulo 1);

• a proposi¸cão, a partir do método MIGO, de novos algoritmos, em especial a sua versão sub-ótima, SMIGO (Cap´ıtulo 2);

• o desenvolvimento de um método de ressintonia para controladores PID baseado no método Loop-shaping H∞ e no método SMIGO (Cap´ıtulo 3);

• a utiliza¸c˜ao de modelos identificados em malha fechada, pelo m´etodo indireto, para projeto de controladores PID, a despeito do problema de singularidade (Cap´ıtulo 3).

• a aplica¸cão do método de sintonia proposto a um sistema real (Cap´ıtulo 4). A respeito dessas contribui¸cões, pode-se tecer os seguintes comentários e conclusões: 1. sobre a ressintonia de controladores PID na formula¸cão Loop-shaping H∞:

A formula¸cão proposta para a ressintonia de controladores PID parte do conceito de malha de controle ponderada, e substitui o filtro de pondera¸cão, do método Loop- shaping H∞tradicional, pelo controlador atual. Assume-se, a seguir, que o controlador atual e o novo controlador possuem estrutura PID, resultando em uma estrutura espe- c´ıfica para o controlador ponderado (equa¸cão (.)). Essa abordagem difere do método

Loop-shaping tradicional, por restringir a busca pelo controlador ótimo ao espa¸co de parâmetros (kp× Ti× Td× Nd), resultando em um controlador de ordem reduzida. No método tradicional, o controlador sintetizado é, em geral, de ordem elevada podendo ter sua ordem reduzida, posteriormente, por técnicas de redu¸cão de modelos.

2. sobre algoritmos derivados do método MIGO: Dentre os algoritmos derivados, nesta tese, a partir do método MIGO, aquele que possui liga¸cão direta com a ressintonia PID Loop-shaping H∞, descrita anteriormente, é o método SMIGO (MIGO sub-ótimo); nesse método, o parâmetro de projeto, para a busca no espa¸co de parâ- metros, é a frequência de tangência, wtan. O método SMIGO pode ser considerado, também, como uma contribui¸cão à parte (como foi a tônica do Cap´ıtulo 2), indepen- dente da sua utiliza¸cão no método de ressintonia proposto no Cap´ıtulo 3. A viabilidade dos algoritmos propostos foi comprovada através de exemplos de simula¸cão, e os resultados comparados com os de controladores projetados pelo método MIGO original. As vantagens do método SMIGO, em rela¸cão ao método MIGO , incluem a possibilidade de se ajustar o desempenho, através do parâmetro wtan, mantendo um determinado n´ıvel de robustez (por exemplo, para dessintonia do controlador PI/PID, em rela¸cão aos controladores PI/PID MIGO); em rela¸cão a métodos tradicionais de projeto ba- seados em modelo, uma vantagem do método SMIGO é que a informa¸cão necessária para a s´ıntese do controlador restringe-se à resposta em frequência (e sua derivada primeira) na frequência de tangência, juntamente com a condi¸cão de monotonicidade decrescente (equa¸cão (.)). Outra vantagem do método SMIGO, em rela¸cão aos métodos convencionais de projeto de controladores PID, é a possibilidade de utilizar o modelo completo, sem a necessidade de se empregar técnicas de redu¸cão de modelo. 3. sobre o método de ressintonia proposto: O método de ressintonia proposto no Cap´ıtulo 3 representa uma implementa¸cão poss´ıvel para a formula¸cão genérica proposta no Cap´ıtulo 1, incluindo, como método de projeto, o SMIGO, e modelagem por meio de identifica¸cão indireta, em malha fechada. Mostra-se que, a despeito do problema de singularidade presente nesse tipo de identifica¸cão, ela pode se utilizada em associa¸cão com o algoritmo SMIGO. O método SMIGO também foi apresentado, no Cap´ıtulo 3, como uma alternativa para a transi¸cão sistemática entre controladores PI e PID, com sele¸cão automática da estrutura a partir do parâmetro wtan especificado. 4. sobre a aplica¸cão experimental do método de ressintonia proposto: A apli-

ca¸cão do método de ressintonia proposto, tanto a uma planta real, quanto ao modelo f´ısico desta, aponta para a viabilidade do método em situa¸cões reais.

5. limita¸cões das propostas: O método de ressintonia aqui proposto aplica-se a pro- cessos com resposta monotonicamente decrescente (equa¸cão (.)), o que exclui, por exemplo, sistemas com picos de ressonância, dentre outros. No Algoritmo 3.1, assume- se que a caracter´ıstica de monotonicidade decrescente seja atendida, não havendo ne- nhum procedimento espec´ıfico para lidar com a viola¸cão dessa condi¸cão.

No documento Sintonia de controladores PID sob o enfoque da identificação paracontrole (páginas 126-129)