Controle do sistema de nível de uma planta piloto.

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sobre modelagem matemática e controle aplicados a sistemas de nível em tanques industriais. Utilizou-se, para os experimentos, a planta piloto SMAR PD3-F, disponível no Laboratório de Automação e Controle do ICEA/UFOP. Inicialmente, abordou-se o problema de modelagem por meio de técnicas de identificação de sistemas em abordagem “caixa preta”, considerando a resposta da planta a diferentes entradas e ajustando os parâmetros de um modelo autorregressivo com entradas exógenas (ARX, do inglês AutoRegressive with eXogenous inputs) pelo método dos mínimos quadrados. Essa etapa possibilitou representar adequadamente o comportamento dinâmico do processo, fornecendo uma base para o projeto de controle. Em seguida, tratou-se o problema de controle, com o desenvolvimento de um controlador PI (Proporcional-Integral) cujos parâmetros foram determinados pelo método de sintonia de Ziegler-Nichols. Ensaios em malha fechada mostraram desempenho satisfatório, com estabilidade, tempo de assentamento compatível com os requisitos de projeto e máxima ultrapassagem nos limites especificados. Os resultados demonstram a importância de integrar as etapas de identificação e controle, pois o modelo bem ajustado foi essencial para a obtenção de controladores eficazes, garantindo a operação estável e o bom desempenho do sistema.