Ações de controle básicas e controladores (introdução teórica)

Muitas vezes é necessário realizar mudanças de forma automática em um sistema, modificando sua resposta ou comportamento, e para isso acontecer sem que seja necessário uma mudança no circuito utilizamos as técnicas de controle através de um sistema em malha fechada, ou seja, para que a saída possa ser comparada com uma referência, e ser modificada de acordo com o desejado.

Serão apresentados as ações de controle mais básicas e mais empregadas no setor elétrico, compostas por AmpOps.

Controle Proporcional (P)

Utiliza um controlador com ganho ajustável K, chamado controlador tipo P, onde a relação entre a saída e a entrada é dada por K. Quando o mesmo é muito grande, torna o erro estacionário muito pequeno e aumenta o tempo de estabilização, tornando o sistema mais oscilatório e gerando maior instabilidade. Quando é ganho é menor o inverso acontece. Vale lembrar que ele piora o regime transitório. Este controlador é bastante utilizado com outras ações de controle envolvidas, como veremos a seguir.

Controle Proporcional e Integral (PI)

Utiliza um controlador chamado PI (proporcional integral). A integral do erro no tempo permite que a saída possa acompanhar a entrada com erro muito menor, podendo chegar a zero. A ação integral tende a zerar o erro, porém também pode instabilizar o sistema se a mesma for

muito acentuada. Para contrabalançar este fato, a ação integral é em geral utilizada em conjunto com a ação proporcional.


Controle Proporcional e Derivativo (PD)

Sistemas de controle que formam a entrada da planta à partir do erro e da derivada do erro no tempo. A derivada do erro no tempo permite que se acelere a saída da planta, fazendo com que esta seja mais rápida. Esta velocidade pode se traduzir em oscilações indesejadas na resposta do sistema

Este controlador tende ser muito sensível a ruídos no erro de entrada. Se uma oscilação causada por ruído causar uma derivada muito elevada, esta oscilação pode instabilizar o sistema.
A ação derivativa quando combinada com a ação proporcional tem justamente a função de "antecipar" a ação de controle a fim de que o processo reaja mais rápido.

Controle Proporcional, Integral e Derivativo (PID)

O controlador PID combina as vantagens do controlador PI e PD. A ação integral está diretamente ligada à precisão do sistema sendo responsável pelo erro nulo em regime permanente. O efeito desestabilizador do controlador PI é contrabalançado pela ação derivativa que tende a aumentar a estabilidade relativa do sistema ao mesmo tempo que torna a resposta do sistema mais rápida devido ao seu efeito antecipatório. 

Arduino - Tutorial 1 - Usando display LCD no arduino

Para usar o LCD no arduino é necessário primeiramente chamar a biblioteca correspondente "LiquidCrystal.h", ela é importante para a configuração e tratamento de dados que irão aparecer no LCD.

Exemplo:

#include <LiquidCrystal.h> // biblioteca do LCD

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); //Inicializando os pinos do Arduino para se comunicar com o LCD

void setup() // Destinado a escrever o que aparecerá fixadamente no LCD.

{

lcd.begin(16, 2); //Inicia o LCD com dimensões 16x2(Colunas x Linhas)

lcd.setCursor(0, 0); //Posiciona o cursor na primeira coluna(0) e na primeira linha(0) do LCD

lcd.print("Dicas"); //Escreve "Dicas" na posição acima determinada.

lcd.setCursor(0, 1); //Posiciona o cursor na primeira coluna(0) e na segunda linha(1) do LCD

lcd.print("Arduino"); //Escreve "Arduino" na posição acima determinada.

}

void loop(){}//Aqui pode ser acrescentada uma rotina para aparecer na tela do LCD. Lembrando de configurar a posição do cursor como foi feito acima.

Depois do código pronto você precisa montar o esquema no seu protoboard. A tabela abaixo mostra o esquema a ser feito.

Após a realização das ligações acima é preciso fazer a ligação dos potenciômetros a fim de regular o brilho e contraste.

Use um potenciômetro, ligando sua derivação central ao pino 3 do arduino para o controle do contraste. As outras duas pernas do potenciômetro devem estar ligadas na alimentação 5V e GND.

Um segundo potenciômetro é necessário para o controle do brilho. O pino central do potenciômetro deve ser ligado ao pino 15 do arduino. As outras duas pernas do potenciômetro devem estar ligadas na alimentação 5V e no GND. O pino 16 deve ser ligado ao GND.

Pronto! Isso é o básico numa montagem de display LCD e o ponto de partida para realizar outras montagens, bastando se adequar aos novos códigos.