Metaheurísticas aplicadas na sintonia de controladores PID: estudo de casos

Os controladores do tipo Proporcional, Integral e Derivativo, comumente denominados de PID, sao largamente utilizados no controle de processos industriais, tanto em sistemas monovariaveis quanto em sistemas multivariaveis. Hoje, cerca de 95% dos controladores utilizam este tipo de estrutura na industria. O grande problema e que grande parte deles estao mal sintonizados, comprometendo em muitos casos o desempenho de malhas industriais. Neste trabalho e apresentada uma revisao geral sobre os algoritmos inspirados na natureza, Simulated Annealing e Algoritmos Geneticos (fundamentos, caracteristicas, parâmetros, operadores) e sua aplicacao ao problema da sintonia de controladores PID monovariaveis e multivariaveis. E estabelecida, atraves de estudo de casos, uma analise comparativa entre estas sintonizacoes com metaheuristicas e os metodos consagrados na literatura em aplicacoes industriais convencionais, utilizando como funcao de avaliacao o indice Integral do Erro Absoluto ponderado pelo Tempo (ITAE). O trabalho tambem propoe o estudo de controladores PID atraves de Algoritmos Geneticos Multiobjetivos, que satisfacam dois criterios de desempenho: overshoot e o indice de desempenho Integral do Erro Quadratico ponderado pelo Tempo (ITSE). Conforme demonstrado pelos resultados obtidos, pode-se afirmar que a metaheuristica Algoritmos Geneticos e um metodo eficiente e confiavel para a otimizacao de problemas de sintonia de controladores PID.