Controle PID

Controle P.I.D. (Proporcional/Integral/Derivativo)
aplicado ao controle da temperatura de um cabeçote de impressora 3D

O controle PID descrito nesse blog surgiu da necessidade de uma otimização do controle de temperatura do cabeçote da impressora 3D.

O controle realizado era do tipo on/off, o qual não resultava num controle adequado.

Para este projeto foi usado um PIC da Microchip, sendo toda teoria e código adaptado do encontrado no site do Eng.º Wagner Rambo, canal WRKits (https://wrkits.com.br/learn) / (https://www.youtube.com/watch?v=KmVvUYWXam4&t=398s).

O maior desafio num controle PID é a obtenção dos valores das constantes de cada um dos termos proporcional kp, integral ki e derivativo kd, uma vez que não tenho a função de transferência do sistema.

Como início do projeto fiz o levantamento da curva de aquecimento / tempo do cabeçote com as resistências em potência total.

Uma vez tendo a curva, foi gerada uma planilha com estes dados e realizado a interação conforme algorítmo do site da wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller), o qual é o mesmo aplicado no PIC.

PIC utilizado 16F876A, termistor 100k B3950.

Aplicando alguns valores em kp, ki, e kd, resultou no seguinte gráfico.

Com base na leitura ADC do PIC, é aplicado o algoritmo PID na saída PWM, a qual controla a corrente que passa pelas resistências de aquecimento. O PID é atualizado a cada 500ms através do Timer 0 do PIC.