Esboce um diagrama de blocos que representa de maneira geral os elementos de controle em malha fechada, identificando cada componente, bem como todas as variáveis envolvidas no processo (OBS: fazer legenda para todas as abreviaturas)

Passo 1

O enunciado pede um diagrama de blocos geral de um sistema de controle em malha fechada, identificando cada componente (controlador, planta, realimentação, somadores, sinais de referência, erro, perturbação, ruído) e todas as variáveis envolvidas, além de legendas para as abreviaturas. Vamos usar o modelo canônico de sistemas de controle para montar esse diagrama.

Passo 2

Definimos os sinais e blocos principais do esquema:
  • \displaystyle R(s): sinal de referência desejado
  • \displaystyle Y(s): saída real do sistema
  • \displaystyle E(s)=R(s)-B(s): sinal de erro, onde B(s) é o sinal realimentado
  • \displaystyle G_c(s): função de transferência do controlador
  • \displaystyle U(s)=G_c(s)\,E(s): ação de controle
  • \displaystyle G_p(s): função de transferência da planta (processo)
  • \displaystyle B(s)=H(s)\,Y(s): sinal de realimentação obtido pela função de sensoriamento H(s)

Passo 3

Incluímos agora também a perturbação \displaystyle D(s), que age geralmente na entrada da planta, e o ruído de medição \displaystyle N(s), que se soma ao sinal de saída antes da realimentação. O diagrama em ASCII fica assim:
 R(s) Gc(s) Gp(s) 
 ──►⊕────► E(s) ──► U(s) ──►●──► Y(s) ──►┐ 
 ▲ │ │ │ 
 │ └─D(s)───┘ │ 
 │ ▼ 
 └◄─── H(s) ◄─── ◯─── N(s) ◄─────────┘ 
Onde:
• “⊕” é o somador de referência e realimentação;
• “◯” é o somador de saída real e ruído de medição;
• o ponto “●” sinaliza onde \displaystyle D(s) se insere antes da planta.

Passo 4

Legenda das abreviaturas:
R(s): Referência (set‐point)
E(s): Erro de controle
G_c(s): Controlador
U(s): Sinal de controle (ação de controle)
G_p(s): Planta (processo)
Y(s): Saída real
H(s): Função de sensoriamento (realimentação)
B(s): Sinal realimentado
D(s): Perturbação no processo
N(s): Ruído de medição
• “⊕”: Somador de sinais (com sinalizações “+” e “–”)
• “◯”: Somador de saída real e ruído

Resposta

O diagrama de blocos geral de um sistema de controle em malha fechada, com perturbação e ruído, e legendas das variáveis é apresentado acima.

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