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Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes

This work presents a comparative study of results obtained from the application of intelligent systems in an automatic tuning algorithm of PID controller parameters. The plants used in the simulations include generic dynamical systems of third, fourth and fifth orders and an alcoholic fermentation p...

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Autor principal: Silva, Bernardo Coco da
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Sistemas de controle ajustável
Controladores PID
Sistemas de controle inteligente
Adaptive control systems
PID controllers
Intelligent control systems
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27354
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spelling riut-1-273542022-02-23T06:07:12Z Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes Silva, Bernardo Coco da Silva, Emerson Ravazzi Pires da Silva, Emerson Ravazzi Pires da Vallim, Marcos Banheti Rabello Agulhari, Cristiano Marcos Sistemas de controle ajustável Controladores PID Sistemas de controle inteligente Adaptive control systems PID controllers Intelligent control systems CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA This work presents a comparative study of results obtained from the application of intelligent systems in an automatic tuning algorithm of PID controller parameters. The plants used in the simulations include generic dynamical systems of third, fourth and fifth orders and an alcoholic fermentation process. For applying in this algorithm, the dynamic systems have to be stable for proportional gain near zero and achieve sustained oscillation with its increase. In this context, setting routines were developed using Fuzzy System and Fuzzy Cognitive Maps as a tool for decision making in adapting parameters process. It was presented the foundation on the PID control and tuning techniques, dynamic systems and intelligent systems. After the development of the routines, the computer simulations were applied using Matlab® Simulink, using all dynamic systems for each intelligent tool. Finally, the results of the simulations are presented, which proved the ability of the adaptive algorithm by comparing the efficiency of the application of both intelligent systems. Este trabalho apresenta um estudo comparativo dos resultados adquiridos da aplicação de sistemas inteligentes em um algoritmo de ajuste automático dos parâmetros de controladores PID. As plantas utilizadas nas simulações contemplam sistemas dinâmicos genéricos de terceira, quarta e quinta ordens e um processo de fermentação alcoólica. Para aplicação deste algoritmo, os sistemas dinâmicos utilizados necessitam ser estáveis para ganho proporcional próximo de zero e alcançarem oscilação sustentada com seu incremento. Neste contexto, foram desenvolvidas rotinas de ajuste que utilizam Sistema Fuzzy e os Mapas Cognitivos Fuzzy como ferramenta para tomada de decisão na adaptação dos parâmetros. Este trabalho também apresenta a fundamentação sobre o controle PID e técnicas de ajuste, sistemas dinâmicos e sistemas inteligentes. Após o desenvolvimento das rotinas, foram aplicadas as simulações computacionais, utilizando o Matlab® Simulink, de todos os sistemas dinâmicos para cada ferramenta inteligente. Por fim, são apresentados os resultados das simulações, onde comprovou-se a capacidade adaptativa do algoritmo, comparando a eficiência da aplicação de ambos sistemas inteligentes. 2022-02-23T00:33:04Z 2022-02-23T00:33:04Z 2015-11-13 bachelorThesis SILVA, Bernardo Coco da. Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes. 2015. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Industrial Elétrica) -Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27354 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Cornelio Procopio Brasil Engenharia Industrial Elétrica UTFPR
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Ajuste automático de controladores PID utilizando técnicas computacionais inteligentes
description This work presents a comparative study of results obtained from the application of intelligent systems in an automatic tuning algorithm of PID controller parameters. The plants used in the simulations include generic dynamical systems of third, fourth and fifth orders and an alcoholic fermentation process. For applying in this algorithm, the dynamic systems have to be stable for proportional gain near zero and achieve sustained oscillation with its increase. In this context, setting routines were developed using Fuzzy System and Fuzzy Cognitive Maps as a tool for decision making in adapting parameters process. It was presented the foundation on the PID control and tuning techniques, dynamic systems and intelligent systems. After the development of the routines, the computer simulations were applied using Matlab® Simulink, using all dynamic systems for each intelligent tool. Finally, the results of the simulations are presented, which proved the ability of the adaptive algorithm by comparing the efficiency of the application of both intelligent systems.
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