Cite e discuta as finalidades de uma malha de controle. Qual a finalidade de se utilizar a realimentação em um sistema de controle? Por que não controlar em malha aberta?

Passo 1

O enunciado pede para explicarmos o que é uma malha de controle, suas finalidades, por que introduzimos realimentação (feedback) em um sistema de controle e quais são as limitações de operar em malha aberta. O conteúdo envolve conceitos de sistemas de controle clássico: malha aberta versus malha fechada, sinais de referência, perturbações e robustez.

Passo 2

Uma malha de controle (ou malha fechada) é um arranjo em que a saída do sistema é medida e comparada com a referência para gerar um sinal de erro e ajustar a ação de controle. As finalidades principais são:
  1. Garantir que a variável de saída siga o sinal de referência (seguimento).
  2. Rejeitar perturbações externas que atuem sobre o processo, reduzindo o desvio na saída.
  3. Compensar variações nos parâmetros do próprio sistema, mantendo desempenho estável mesmo com incertezas.

Passo 3

A realimentação (feedback) consiste em medir continuamente a saída, comparar com a referência e alimentar o controlador com o erro resultante. A finalidade dessa realimentação é:
  • Detectar e corrigir automaticamente qualquer desvio entre saída e referência, sem intervenção manual.
  • Tornar o sistema menos sensível a perturbações e a variações nos parâmetros do processo.
  • Possibilitar a sintonia de desempenho (velocidade de resposta, amortecimento, erro em regime permanente) ajustando ganhos do controlador.

Passo 4

Em malha aberta não há este ciclo de medição e correção baseado na saída. Isso traz problemas:
  • Não há como corrigir distúrbios ou mudanças nos parâmetros; qualquer erro permanece sem ação compensatória.
  • O desempenho depende estritamente do modelo do processo ser exato, o que raramente ocorre na prática.
  • Sistemas em malha aberta tendem a ter maior erro em regime permanente e baixa robustez.

Resposta

As finalidades de uma malha de controle são garantir seguimento preciso do sinal de referência, rejeitar perturbações e compensar variações nos parâmetros do sistema. Utilizamos realimentação para medir a saída, comparar com a referência e corrigir automaticamente o erro, tornando o sistema mais robusto e estável. Controlar em malha aberta não é recomendado porque, sem feedback, não há como detectar nem corrigir desvios causados por perturbações ou incertezas no processo, resultando em baixa precisão e sensibilidade a variações.

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