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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise do Controlador PID Autoajustável Baseado na Rede Neural de Brandt-Lin
Autor(es): BEATRIZ DO PRADO COSTA
Primeiro orientador: LUIGI GALOTTO JUNIOR
Resumo: Controladores PID (Proporcional, Integral e Derivativo) são amplamente utilizados na indústria devido à sua estrutura simples. No entanto, esses controla- dores apresentam desafios, pois os objetivos de desempenho frequentemente entram em conflitos entre si e os parâmetros da planta podem variar durante a operação. Este trabalho analisa o controlador PID autoajustável (APID) baseado no algoritmo da rede neural de Brandt-Lin combinado a compensação com duas malhas. O PID adaptativo permite que os ganhos (𝐾𝑝, 𝐾𝑖, 𝐾𝑑) se ajustem continuamente, buscando um desempenho otimizado tanto na resposta em regime transitório quanto no regime permanente. O estudo visa simular via ambiente Simulink o modelo matemático do controlador em três tipos de plantas: de primeira ordem, segunda ordem e em um sistema instável. A análise foi divida em duas partes: no início da operação e no fim da operação do controlador a fim de analisar como APID se ajusta. Com os ganhos resultantes obtidos na simulação foi possível determinar a função de transferência do PID nas duas etapas de operação. Sendo possível aplicar o conceito do Lugar Geométrico das Raízes (LGR) e a resposta ao degrau para a análise completa do con- trolador. A análise mostrou resultado satisfatórios em todas as plantas, melhorando a velocidade de resposta, anulando o erro em regime permanente e estabilizando uma planta com um polo no semiplano direito.
Abstract: PID controllers (Proportional, Integral, and Derivative) are widely used in the industry because they have a simple structure. However, these controllers have challenges because the performance goals often conflict with each other, and the plant’s parameters can change during operation.This work analyzes the self-tuning PID (APID) controller. It is based on the Brandt-Lin neural network algorithm com- bined with two-loop compensation. The adaptive PID lets the gains (𝐾𝑝, 𝐾𝑖, 𝐾𝑑) ad- just continuously, looking for optimized performance in both the transient response and the steady-state response.The study aims to use the Simulink environment to simulate the controller’s mathematical model in three types of plants: first-order, second-order, and an unstable system.The analysis was divided into two parts: at the start of the operation and at the end of the controller’s operation, to see how the APID adjusts itself.Using the resulting gains obtained from the simulation, it was possible to find the PID’s transfer function at the two stages of operation. This made it possible to apply the concept of the Root Locus (RL) and the step res- ponse for a complete controller analysis.The analysis showed satisfactory results in all plants, improving the speed of response, eliminating the steady-state error, and stabilizing a plant with a pole in the right half-plane.
Palavras-chave: PID autoajustável
Rede neural de Brandt-Lin
controle adaptativo
País: 
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/13976
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Engenharia Elétrica - Bacharelado (FAENG)

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