O futuro dos controladores de movimento hidráulico industrial

Muito além dos tradicionais controladores PID, opções de controle cada vez mais versáteis e sofisticadas apontam para o futuro dos sistemas hidráulicos.

A função de controle de movimento hidráulico em sistemas industriais teve início de maneira bastante simplista: sua função básica consistia em parar e iniciar funções, com trocas limitadas e, em poucos casos, com válvulas de duas velocidades. Felizmente para todas as indústrias que demandam soluções eletrohidráulicas, o nível de evolução das soluções disponíveis nos últimos anos foi sem precedentes.

Hoje, os componentes hidráulicos exploram todo o potencial de sensores e microprocessadores que permitem índices altíssimos de precisão, força, controle e automação nas aplicações. Entre os equipamentos beneficiados por essa evolução estão os controladores de movimento, que a cada dia se tornam mais sofisticados para atender as demandas crescentes de processamento eficaz.

A importância da transmissão de energia em sistemas hidráulicos

Historicamente, um dos grandes desafios para a manutenção de sistemas hidráulicos industriais era a obtenção de controle preciso e repetível em um sistema de energia fluida. Graças ao aumento de potência dos processadores, este já não é mais um problema. Isso é muito positivo porque a transmissão de energia é parte fundamental no processo de controle linear de cargas. Aliás, linearidade é uma palavra-chave aqui.

Para garantir o controle de um sistema hidráulico de forma confiável e precisa, é importante que a resposta do sistema seja o mais linear possível. Em outras palavras, as mudanças de unidade na saída de controle devem resultar em mudanças consistentes na resposta do sistema. Controladores de movimento modernos e avançados são capazes de contornar esse requisito de linearidade por meio da modelagem do sistema, mas a premissa da linearidade permanece. Caso o projeto do sistema seja nominalmente linear, os controladores podem utilizar algoritmos diretos no sistema e fornecer saída de controle para produzir a resposta exata desejada, com margem mínima de erro.

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Controle de movimento hidráulico muito além dos controladores PID

Os controladores PID (Proporcional Integral Derivativo), soluções mais comuns na maioria dos sistemas hidráulicos tradicionais, costumam apresentar diferenças entre a saída desejada (alvo) e a resposta real do sistema. Felizmente, o futuro dos controladores hidráulicos já chegou e é uma realidade que se torna cada vez mais acessível e realista para uso cotidiano nas empresas.

Um exemplo prático de aplicação neste sentido, dentre várias outras possibilidades, é a adição de um segundo termo derivado (D2) ao PID. Isso resulta em um PID + D2 + termos de feedforward pré-adicionados. Com a adição do termo D2 ao PID básico, o controlador pode compensar totalmente a compressibilidade do óleo em um sistema de grande volume, ou ainda compensar a flexibilidade da mangueira em um projeto de sistema abaixo do ideal.

Uma das principais vantagens geradas pelos avanços no poder de processamento e resolução de feedback são as novas oportunidades que surgem para o projeto do sistema. Na mesma medida em que a potência e a velocidade aumentam, os engenheiros de controle agora passam a contar com a possibilidade de implementar, na prática, teorias, modelos e ideias em hardware de controle físico, o que beneficia tanto os designers quanto os usuários finais, a partir de testes e construção de soluções para problemas de controle que até pouco tempo atrás eram virtualmente impossíveis.

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