Exercícios Resolvidos de Controle antecipatório (Feedforward)

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Enunciado

Quais das situações abaixo descreve um sistema de controle antecipatório?

  1. Ao desejar controlar a temperatura de saída da corrente de topo de um reator, mede-se essa temperatura e manipula-se a corrente do reagente limitante.
  2. Para que a quantidade de CO2 emitidos por uma caldeira industrial não seja muito elevada, mede-se a vazão de combustível que entra na caldeira e manipula-se a entrada de oxigênio.
  3. O Dexter gosta de tomar banho bem quente. Para isso, ele controla a temperatura da água abrindo e fechando o registro.

Passo 1

Vamos analisar cada uma das situaçãoes.

Na primeira, o o objetivo é controlar a temperatura de saída da corrente de topo do reator, e para isso é medida a própria temperatura de saída. OPA, SINAL DE ALERTA.

O controle antecipatório nunca mede a variável controlada. Então já sabemos logo de cara que essa situação não representa um feedforward, mas vamos continuar para ter certeza.

Após medir a temperatura de saída da corrente de topo do reator, o controle é feito manipulando uma das correntes do reagente que pode ser considerada uma entrada do processo.

Então nós medimos a variável controlada e manipulamos uma entrada. Esse é um caso de um controle feedback.

Passo 2

No segundo caso, deseja-se controlar a emissão de CO2, e para isso, escolhe-se medir uma das entradas, que é a vazão de combustível. Sendo assim, sabendo-se a quantidade de combistível que entra, o controlador saberá quanto de oxigêncio precisa entrar para que ao CO2 emitido não exceda o limite.

Repara que mede-se um entrada (distúrbio), e manipula-se uma entrada. Em nenhum momento a variável controlada é medida. Nesse caso, temos um controle feedforward.

Passo 3

Aqui nós temos um controle manual e não automático, já que é o próprio dexter que manipula a variável controlada. Mas é um controle manual de realimentação (feedback) ou antecipatório (feedforward)?

Vamos identificar nossas variáveis. A variável controlada é a temperatura da água, e a variável manipulada é a vazão (ou a abertura do registro). O dexter manipula o registro de acordo com a temperatura que ele sente da agua que está saindo do chuveiro. Ou seja, ele precisa sentir (medir) a variável controlada para decidir como vai manipular o registro. Portanto, aqui também temos um controle feedback.

Resposta

Apenas no caso 2 temos um controle feedforward.