Restrições em Controladores PID

Os controladores PID desempenham um papel fundamental na indústria, sendo amplamente adotados devido à sua versatilidade e eficiência no controle de processos dinâmicos. No entanto, a aplicação prática desses controladores está sujeita a diversas restrições inerentes aos sistemas físicos, como a saturação dos atuadores e a troca entre modos de controle. Essas limitações podem comprometer o desempenho do sistema, dando origem a efeitos indesejados, como windup e bumps, que afetam a estabilidade e a resposta do controlador. Diante desse cenário, este trabalho busca analisar e quantificar o impacto dessas restrições no comportamento dos controladores PI e PID em sistemas de primeira ordem com atraso puro de tempo, bem como investigar a eficácia de técnicas destinadas a mitigar seus efeitos. Para isso, foram realizadas simulações no ambiente simulink do MATLAB®, permitindo avaliar o desempenho dos controladores sob diferentes condições operacionais. O método back-calculation foi adotado como estratégia de anti-windup, enquanto a técnica bumpless-transfer foi implementada para suavizar a transição entre modos de operação.