Seja uma frase de um anúncio de jornal:
a) Uma pessoa quer se manter em 60 Kgs . Todos os dias, ela se pesa, compara o peso medido com o desejado e, baseada nesta comparação, ela decide comer mais ou menos, naquele dia, do que sua alimentação diária básica.
b) Uma pessoa quer se manter nos seus 60 Kgs . Ela tem uma alimentação diária básica e não se pesa. No entanto, ela dispõe de uma tabela de valor calórico dos alimentos. Sempre que ela consome algo extra, ela calcula quanto aquilo vai the engordar e compensa imediatamente consumindo menos do que a sua alimentação básica diária.
Nos itens a) e b), em que classificação de controle vocè situa a estratégia adotada: “FEEDBACK” ou “FEEDFOWARD”? Por que?

  1. “EMAGRECER C… J EXIGE UM CONTROLE EFICIENTE”.

Passo 1

O enunciado pede que, para cada um dos dois cenários, eu classifique a estratégia de controle como “FEEDBACK” ou “FEEDFORWARD” e justifique por quê. Informações relevantes dadas:
  • A pessoa deseja manter o peso em \,60\\ \text{kg}\,.
  • Cenário (a): todos os dias a pessoa se pesa (mede o peso), compara o peso medido com o desejado e, com base nessa comparação, decide comer mais ou menos naquele dia em relação à alimentação básica.
  • Cenário (b): a pessoa não se pesa; tem uma alimentação básica. Sempre que consome algo extra, calcula o valor calórico (usando a tabela) e compensa imediatamente comendo menos do que a alimentação básica naquele dia (ou seja, antecipa a compensação com base no que foi consumido extra).

Passo 2

O que é controle por FEEDBACK (realimentação)?
  • Intuição simples: medir o efeito final (a saída) e usar essa medição para corrigir o comportamento. Primeiro mede-se, depois corrige-se.
  • Notação e ideia básica (explicando cada termo):
    • r = referência ou valor desejado (aqui \,r=60\\ \text{kg}\,).
    • y = saída medida (aqui o peso atual medido).
    • e = r - y = erro entre desejo e medida.
    • u = ação de controle (a mudança na alimentação daquele dia).
  • Um controlador de feedback clássico age assim: mede y, calcula e e escolhe u proporcional a e, por exemplo
u = K e,
onde K é um ganho (quanto se corrige para cada kg de erro). Aqui u>0 pode significar “comer mais” e u<0 “comer menos”.
  • Características práticas: corrige erros observados, tolera modelagem imprecisa (porque a correção vem da própria medição), porém reage depois que o erro já apareceu (há ação reativa e possivelmente atraso/oscilações se o ganho for mal escolhido).

Passo 3

O que é controle por FEEDFORWARD (antecipativo)?
  • Intuição simples: medir/observar a causa ou perturbação antes que ela afete (ou sem medir o efeito final) e aplicar uma ação que compense essa causa, evitando que a saída se desvie.
  • Notação e ideia básica (explicando cada termo):
    • d = perturbação ou entrada conhecida (aqui: calorias extras consumidas).
    • u = ação de controle planejada para cancelar o efeito esperado de d.
  • Um esquema feedforward típico usa um modelo do sistema para calcular u a partir de d, por exemplo, se o modelo prevê que consumir \Delta\text{cal} vai aumentar o peso em \Delta W = \alpha\,\Delta\text{cal}, então escolhe-se
u = -\alpha\,\Delta\text{cal}
(nota: sinal negativo indica compensação).
  • Características práticas: é antecipativo (age antes/ao mesmo tempo que a perturbação), evita o surgimento do erro se o modelo for preciso; porém, se o modelo estiver errado ou houver perturbações não medidas, não corrige o erro (porque não mede a saída).

Passo 4

Modelinho simples para ver a diferença na prática (didaticamente):
  • Suponha que a variação de peso diária \Delta W seja aproximadamente proporcional ao saldo calórico do dia:
\Delta W = \alpha\big(\text{calorias ingeridas} - \text{calorias gastas}\big),
onde \alpha>0 é uma constante de conversão.
  • Interpretação:
    • No controle por feedback a pessoa mede W (peso), calcula o erro e=r-W e ajusta a ingestão do dia seguinte para reduzir e.
    • No controle por feedforward a pessoa, ao consumir \Delta\text{cal} extra, estima imediatamente o efeito \alpha\,\Delta\text{cal} e reduz a ingestão naquele mesmo dia em quantidade prevista para cancelar esse efeito — sem medir W.

Passo 5

Aplicando a definição ao cenário (a)
  • Em (a) a pessoa se pesa todos os dias: ela mede a saída real y (o peso) e decide a ação u com base no erro e=r-y.
  • Isso é exatamente a essência do controle por realimentação (FEEDBACK): a decisão depende da medida do resultado final.
  • Comentário prático e didático: esse método corrige erros observados (por exemplo, se por alguma razão o metabolismo mudou) porque a ação depende do próprio peso medido. Pode haver atraso (peso não muda instantaneamente), e é preciso ajustar “quanto” compensar (ganho K) para não oscilar.

Passo 6

Aplicando a definição ao cenário (b)
  • Em (b) a pessoa não mede o peso; em vez disso, ao consumir algo extra ela calcula imediatamente seu valor calórico ( d=\Delta\text{cal}) e compensa naquele dia comendo menos da alimentação básica — ou seja, age com base na perturbação prevista, não na medida do resultado.
  • Isso é a essência do controle por antecipação (FEEDFORWARD): usa-se conhecimento da entrada/perturbação para neutralizar seu efeito antes (ou sem) observar a saída.
  • Comentário prático e didático: esse método funciona bem se o modelo que transforma calorias em variação de peso ( \alpha acima) for preciso. Se o modelo estiver errado (por exemplo, metabolismo diferente do esperado) a pessoa pode acumular erro porque nunca corrige com base na medição do peso. Por isso, na prática, sistemas eficazes combinam feedforward (para reagir antecipadamente) com feedback (para corrigir desvios do modelo).

Passo 7

Resumo intuitivo (memorização rápida):
  • “Se você mede o efeito (o peso) e corrige com base na medida → FEEDBACK.”
  • “Se você mede/estima a causa (as calorias extras) e compensa antes do efeito aparecer → FEEDFORWARD.”
  • No mundo real, o melhor costuma ser combinar os dois: usar feedforward para prevenção e feedback para correção de erros de modelo.

Resposta

a) FEEDBACK
b) FEEDFORWARD

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