Engenharia Eletrônica

O controle de processos está presente em diversos segmentos das ciências e engenharias e é apresentado em diversas formas e níveis de complexidade de atuação, performance, aplicações e está diretamente associado ao uso de controladores para garantir o bom desempenho e estabilidade de processos e sistemas. O controlador do tipo proporcional mais integral mais derivativo (PID) apresenta-se como uma opção efetiva e de fácil sintonia, sendo amplamente utilizado em processos industriais. Usualmente o processo de sintonia de controladores se baseia em métodos empírico-experimentais, dentre os quais, destacam-se os métodos propostos por Ziegler-Nichols (Z-N), que permitem a determinação dos parâmetros de controladores a partir da análise da curva de reação do processo em função de uma entrada em degrau unitário. Os métodos de Z-N oferecem a vantagem de serem de fácil utilização e não dependerem do conhecimento prévio do modelo matemático que rege o processo a ser controlado. Entretanto, devido ao seu viés experimental e generalista, fornecem parâmetros não ideais, necessitando-se de ajustes finos na sintonia em busca de respostas de controle mais adequadas. Os Algoritmos Genéticos (AG) são técnicas, da chamada computação evolutiva, que realizam a otimização e busca estocástica por soluções globais ótimas ou sub ótimas para problemas que não necessitam de uma caracterização matemática complexa e que podem ser minimizados ou maximizados. Unindo os conceitos de AG e otimização, com o controle de processos e métodos de sintonia de controladores, se formulou o objetivo geral para a presente pesquisa como sendo o de utilizar métodos de computação evolutiva através de AG na sintonia de controladores PID, em busca dos parâmetros do controlador que melhor minimizem o erro para o sistema de controle em análise em função de critérios de desempenho e qualidade, empregando uma metodologia classificada como aplicada, explicativa, experimental, com levantamento bibliográfico e com abordagem quantitativa. Os resultados obtidos nos processos de sintonia de controladores através do uso de AG apresentaram-se satisfatórios e com desempenhos superiores aos encontrados através dos métodos de Z-N.