O controle PID - ou controle proporcional integral derivativo - é uma técnica proveniente da engenharia e pode assumir um papel muito sutil e relevante na robótica. Em suma, seu objetivo é prover uma forma de manutenção de estados com retroalimentação, onde a partir de uma comparação entre o estado esperado na saída com o seu estado real (entrada), o controlador recebe os dados e atua de forma a fazer com que a saída seja alterada para o seu valor esperado, no melhor caso, ou o mais próximo possível, ou seja: realizar ciclos de manutenção de valor aproximado baseado em erro.
É composto por 3 coeficientes: ganho proporcional, ganho integral e ganho derivativo, coeficientes que serão empregados para a obtenção de valores mais satisfatórios. Cada coeficiente atuará em uma forma específica de correção:
- P :: correção proporcional ao erro – a correção a ser aplicada ao processo deve crescer na proporção que cresce o erro entre o valor real e o desejado.
- I :: correção proporcional ao produto erro x tempo – erros pequenos mas que existem há muito tempo requerem correção mais intensa.
- D :: correção proporcional à taxa de variação do erro – se o erro está variando muito rápido, esta taxa de variação deve ser reduzida para evitar oscilações.
A equação mais usual do PID é a apresentada no esquema a seguir:
Equação PID convencional
Onde Kp, Ki e Kd são os ganhos das parcelas P, I e D, e definem a intensidade de cada ação. Vale lembrar que esta equação pode variar dependendo do fabricante ou do caso a ser aplicado.
O gráfico a seguir representa um exemplo canônico da aplicação do controle PID:
Resultado de uma aplicação do CPID
Vale o projeto citado anteriormente como exemplo de aplicação: movimentação de um robô envolvendo sensores e motor. Esta técnica foi essencial na tarefa de fazer o robô andar seguindo linha, aprimorando o controle, suavidade e estabilidade no percurso, especialmente na realização das curvas.
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