Em uma indústria petroquímica, um tanque de reação química ...

Próximas questões
Com base no mesmo assunto
Q2287669 Engenharia de Automação
Em uma indústria petroquímica, um tanque de reação química é controlado por um sistema PID. O controlador é responsável por manter o nível do líquido do tanque dentro de certos limites pré-definidos. Um operador observou que, apesar do nível do líquido se estabilizar corretamente no ponto desejado, há uma oscilação persistente em torno desse ponto.
Com base nessa observação, qual alteração no controlador PID poderia corrigir esse comportamento? 
Alternativas

Gabarito comentado

Confira o gabarito comentado por um dos nossos professores

Alternativa correta: D - Diminuir o ganho proporcional.

Tema central da questão:

A questão aborda o ajuste de controladores PID (Proporcional, Integral, Derivativo), tema fundamental em Robótica e Automação Industrial. O PID é amplamente usado para manter variáveis de processo (como o nível de um tanque) estáveis e próximas do valor desejado.

Resumo teórico:

O controlador PID atua por meio de três ações:

  • Proporcional (P): reage proporcionalmente ao erro instantâneo. Ganho alto pode causar resposta rápida, mas também oscilações.
  • Integral (I): elimina o erro acumulado ao longo do tempo, reduzindo o erro permanente.
  • Derivativo (D): reage à taxa de variação do erro, ajudando a amortecer oscilações.

Quando o ganho proporcional é muito alto, o sistema pode oscilar persistentemente, mesmo que o valor médio esteja correto, como descrito no enunciado. Isso acontece porque o controlador reage de forma “nervosa” a pequenas variações, gerando oscilações em torno do ponto de ajuste. (Referência: OGATA, K. Engenharia de Controle Moderno, 2010).

Justificativa da alternativa correta:

Diminuir o ganho proporcional reduz a agressividade da ação do controlador, permitindo que o sistema se estabilize mais suavemente no valor desejado, eliminando oscilações persistentes sem comprometer a estabilidade.

Análise das alternativas incorretas:

  • A - Aumentar o ganho proporcional: Piora as oscilações, tornando o sistema ainda mais instável.
  • B - Diminuir o ganho derivativo: O termo derivativo atua justamente para amortecer oscilações; reduzi-lo aumenta as oscilações.
  • C - Aumentar o ganho integral: O termo integral corrige erros persistentes, mas pode, por excesso, introduzir instabilidades conhecidas como overshoot ou “cauda longa”.

Estratégias para interpretação:

Observe que o enunciado informa que o sistema estabiliza no ponto desejado, mas oscila. Isso indica que o erro permanente não é o problema (descartando o termo integral), e sim a estabilidade em torno do ponto de ajuste, característica fortemente ligada ao ganho proporcional.

Resumo final: Ao notar oscilações persistentes sem erro permanente, associe o sintoma a um ganho proporcional excessivo no PID.

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

Clique para visualizar este gabarito

Visualize o gabarito desta questão clicando no botão abaixo