( 1,0 ponto) No sistema descrito, quais são as variáveis manipulada e controlada?

Passo 1

O enunciado pergunta: “No sistema descrito, quais são as variáveis manipulada e controlada?”
Informações fornecidas pelo enunciado: nenhuma — o sistema a que se refere não foi descrito nem foi enviada figura, tabela ou equações.
Pergunta(s) que preciso responder: identificar a variável manipulada e a variável controlada do sistema descrito.

Passo 2

Importante: não há como identificar especificamente quais são a variável manipulada e a variável controlada porque o enunciado não descreveu o sistema (por exemplo: não deu diagrama, texto, processos, grandezas ou equipamentos). Não posso inventar o sistema — seria chute. Vou, portanto, explicar passo a passo como você deve proceder para identificar essas variáveis quando o sistema for apresentado, de modo que você consiga responder na prova com confiança.

Passo 3

Definição e ideia central da variável controlada.
  • A variável controlada é a grandeza que queremos manter em um valor desejado (o setpoint). Em teoria de controle é comum usar y para denotar a variável controlada.
  • Exemplo verbal: se a pergunta diz “manter a temperatura do forno em 180^\circC”, a variável controlada é a temperatura do forno, que aqui chamamos de y.
  • Conceito didático: pense “o que eu quero que fique certo/estável?” — isso é y.

Passo 4

Definição e ideia central da variável manipulada.
  • A variável manipulada é a grandeza que o controlador pode ajustar diretamente para influenciar a variável controlada. Em notação comum usa-se u para a variável manipulada.
  • Exemplos de u: posição de uma válvula, potência de um aquecedor, velocidade de uma bomba, tensão aplicada a um motor.
  • Conceito didático: pense “o que eu posso mexer para corrigir y?” — isso é u.

Passo 5

Regras práticas (algoritmo) para identificar y e u num enunciado da prova — siga estes passos na hora:
  1. Leia o objetivo: identifique qual grandeza precisa ser regulada; esse é o candidato a y.
  2. Procure a frase que indica “manter”, “controlar”, “regular” ou “deixar em setpoint” — qual grandeza aparece ali é y.
  3. Identifique os elementos que podem ser ajustados pelo sistema (atuadores): válvulas, bombas, resistências, motores, etc. Esses são candidatos a u.
  4. Escolha como u a ação que atua diretamente sobre y (às vezes há mais de um atuador; o exame geralmente pede o principal).
  5. Confirme se existe alguma grandeza que é medida (sensor) — normalmente o sensor mede y.
  6. Identifique também possíveis perturbações d (por exemplo: vazamento, temperatura ambiente) para não confundir com u.

Passo 6

Exemplos resolvidos passo a passo (prática — memorize esses padrões):
  • Exemplo 1: controle de temperatura de uma sala com aquecedor. Enunciado típico: “Manter a temperatura da sala em 22^\circC usando um aquecedor controlado.”
    Passos: o que queremos manter? a temperatura → y = temperatura da sala. O que podemos ajustar para influenciar y? a potência do aquecedor → u = potência (ou comando) do aquecedor. Perturbação comum d: temperatura externa/portas abertas.
  • Exemplo 2: nível de líquido em um tanque com entrada por bomba e saída por válvula. Enunciado típico: “Manter o nível do tanque em h_{\text{ref}}.”
    Passos: o que queremos manter? o nível h y = h. O que podemos ajustar? a vazão de entrada (por exemplo, rotação da bomba) ou a posição da válvula de entrada → u = vazão de entrada (ou abertura da válvula). Perturbação d: vazão de saída variável.

Passo 7

Dicas rápidas para a prova (faça isso em 30–60 segundos quando o enunciado aparecer):
  • Substitua no enunciado “manter/regular” pela pergunta “o quê?”. Resposta = y.
  • Depois pergunte “o que eu posso mexer diretamente para alterar isso?” Resposta = u.
  • Se o enunciado listar atuadores, escolha o que atua diretamente sobre y. Se houver ambiguidade, justifique brevemente na sua resposta (na prova objetiva isso geralmente não ocorre).

Passo 8

Resumo motivador: você já tem a receita para qualquer questão desse tipo: encontre o objetivo (variável controlada y), encontre o atuador que você pode ajustar (variável manipulada u), e anote perturbações d se pedirem. Vai dar certo — respire, leia com calma e aplique o algoritmo.

Resposta

Não é possível determinar a variável manipulada e a variável controlada porque o enunciado não descreve o sistema nem fornece dados suficientes.

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