QUESTÃO 01 (CESPE / CEBRASPE - 2024 - ITAIPU BINACIONAL - Engenheiro Eletricista):

Considerando as ações de controle proporcional (\mathrm{P}), integral (\mathrm{I}) e derivativo (\mathrm{D}), assinale a opção correta.
a) Ao se utilizar um controlador P , o aumento do seu ganho normalmente reduz as oscilações do sistema, estabilizando-o.
b) O uso de um controlador PI reduz a ordem do sistema, podendo causar instabilidade diferente do sistema original.
c) O controlador PD zera o erro em regime.
d) Em um controlador PD, a ação derivativa pode causar saturação nos atuadores do sistema.
e) O controlador PID é utilizado quando se tem a resposta transitória satisfatória e a resposta em regime insatisfatória.

Passo 1

O enunciado pede para identificar qual afirmação sobre os controladores proporcional P, integral I e derivativo D está correta. O conteúdo gira em torno do efeito de cada ação de controle sobre a estabilidade, ordem do sistema, erro em regime permanente e possíveis problemas práticos (como saturação).

Passo 2

Analisando a alternativa (a): “Ao se utilizar um controlador P, o aumento do seu ganho normalmente reduz as oscilações do sistema, estabilizando-o.”
Na prática, aumentar o ganho proporcional K_p reduz o erro em regime permanente, mas tende a aumentar a sobreleva e as oscilações, podendo até levar à instabilidade por excesso de ganho. Logo, (a) é falsa.

Passo 3

Analisando a alternativa (b): “O uso de um controlador PI reduz a ordem do sistema, podendo causar instabilidade diferente do sistema original.”
O controlador PI acrescenta um polo em zero (a parte integral), ou seja, aumenta a ordem do sistema em uma unidade. Portanto, (b) está equivocada.

Passo 4

Analisando a alternativa (c): “O controlador PD zera o erro em regime.”
O controlador PD não tem ação integral, então não elimina o erro em regime permanente em sistemas do tipo pólo único ou mais. Ele melhora a resposta transitória, mas deixa erro estacionário residir. Logo, (c) é falsa.

Passo 5

Analisando a alternativa (d): “Em um controlador PD, a ação derivativa pode causar saturação nos atuadores do sistema.”
A parte derivativa amplifica variações rápidas de erro e ruído de alta frequência, o que gera picos de sinal de controle e pode de fato saturar os atuadores. Essa descrição está correta.

Passo 6

Analisando a alternativa (e): “O controlador PID é utilizado quando se tem a resposta transitória satisfatória e a resposta em regime insatisfatória.”
Se a resposta transitória já está satisfatória, normalmente só a parte integral I bastaria para corrigir o regime permanente, sem necessidade de derivativo. O PID é escolhido quando tanto transitório quanto regime precisam de ajuste. Logo, (e) é falsa.

Resposta

d) Em um controlador PD, a ação derivativa pode causar saturação nos atuadores do sistema.

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