Análise comparativa dos controladores PID e PID-Fuzzy aplicados na regulação de velocidade de um motor CC

Resumo

Este trabalho apresenta uma análise comparativa do desempenho dos controladores Proporcional-Integral-Derivativo (PID) clássico e PID-Fuzzy aplicados à regulação de velocidade de um motor de corrente contínua (CC). Inicialmente, o modelo de função de transferência do motor foi identificado em malha aberta a partir de sua resposta ao degrau, sendo aproximado por um sistema de primeira ordem com tempo morto. Para o projeto do controlador PID clássico, foram utilizadas e contrastadas três metodologias de sintonia: Ziegler-Nichols de primeira ordem, Cohen-Coon e o método de Ziegler-Nichols de segunda ordem baseado no ensaio do relé. Em seguida, projetou-se um controlador híbrido PID-Fuzzy para atuar na adaptação dinâmica dos ganhos diante de variações do sistema. As estruturas foram simuladas e avaliadas sob critérios de desempenho temporal, como tempo de subida, tempo de acomodação e sobressinal (overshoot), além de testes de robustez frente a distúrbios de carga. Os resultados demonstram que, embora as técnicas clássicas ofereçam uma resposta inicial satisfatória, o controlador PID-Fuzzy apresentou superioridade significativa, mitigando os efeitos do tempo morto da planta, eliminando o sobressinal e reduzindo o tempo de acomodação, consolidando-se como uma alternativa eficiente e robusta para o controle de velocidade do motor CC.