SISTEMA DE CONTROLE DE NÍVEL UTILIZANDO O CONTROLADOR PI E A PLATAFORMA NODE-RED

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de um sistema de controle automático de nível de água em um reservatório, utilizando um controlador Proporcional-Integral (PI) embarcado no microcontrolador Arduino. O sistema é composto pelo sensor ultrassônico HC-SR04 usado na medição do nível, a bomba hidráulica acionada por modulação por largura de pulso (PWM) e a ponte H L298N para interface de potência. O algoritmo de controle foi implementado em tempo discreto, com período de amostragem de 200 ms, incorporando a média de múltiplas leituras para redução de ruído do sensor, zona morta para mitigação de oscilações próximas ao setpoint e limitação do termo integral para evitar saturação. O sistema permite seleção de diferentes valores de referência (10 cm, 15 cm e 20 cm), além de comandos de ativação, desativação e reinicialização do processo via comunicação serial. Para a supervisão e a análise dos dados em tempo real, foi utilizada a integração com a plataforma Node-RED, possibilitando a visualização das variáveis do processo, como nível medido, erro, integral do erro e sinal PWM aplicado. Os resultados experimentais demonstram que o controlador PI proporcionou estabilidade, pouca oscilação e eliminação do erro em regime permanente, evidenciando a viabilidade da solução para aplicações didáticas e sistemas de automação de baixo custo.