Um sistema de controle em malha fechada é caracterizado por:
a) Não possuir realimentação
b) Possuir realimentação
c) Ter apenas entrada
d) Ser sempre instável

Passo 1

O enunciado pede para identificar qual das alternativas caracteriza um sistema de controle em malha fechada. As opções são:
a) Não possuir realimentação
b) Possuir realimentação
c) Ter apenas entrada
d) Ser sempre instável

Passo 2

Vamos entender, de forma clara e simples, o que é um sistema em malha fechada — explicação básica e nomes das variáveis que usaremos.
  • Em controle, um sistema tem normalmente uma referência (ou entrada desejada) que chamaremos de \,r(t)\,.
  • O sistema apresenta uma saída real \,y(t)\, (o que realmente acontece).
  • Em malha fechada há um caminho que pega a saída \,y(t)\, e a “realimenta” (outra palavra: devolve) ao bloco de controle para comparar com \,r(t)\,. Essa comparação gera um erro \,e(t)=r(t)-y(t)\, que alimenta o controlador.
  • Assim aparecem na descrição: referência \,r(t)\,, controlador, planta (o processo) e um elemento sensor/realimentação \,H que fecha a malha. Um exemplo cotidiano: termostato que mede a temperatura (realimentação) e liga/desliga o aquecedor para manter a temperatura desejada.

Passo 3

Uma forma matemática simples de ver a realimentação é usar funções de transferência no domínio de Laplace. Seja \,G(s)\, a função de transferência do controlador+planta (ou só da planta) e \,H(s)\, a função de transferência do caminho de realimentação. A função de transferência de malha fechada é:
T(s)=\frac{Y(s)}{R(s)}=\frac{G(s)}{1+G(s)H(s)}.
Aqui:
  • \,R(s)\, é a transformada de Laplace de \,r(t)\,,
  • \,Y(s)\, é a transformada de Laplace de \,y(t)\,.
    Repare que no denominador aparece o termo 1+G(s)H(s): esse termo só existe quando há realimentação ( H(s)\neq 0). Portanto a presença de H(s) no laço muda a equação e é a marca da malha fechada.

Passo 4

Agora vamos analisar cada alternativa usando o que vimos.
Alternativa (a): “Não possuir realimentação”.
  • Isso descreve um sistema em malha aberta (open‑loop). Pelo que mostramos, malha fechada significa exatamente ter realimentação. Logo (a) é falsa.

Passo 5

Alternativa (b): “Possuir realimentação”.
  • Isso coincide com a definição: malha fechada tem um caminho que retorna a saída ao início para formar o sinal de erro e ajustar a ação de controle. Pela definição e pelo fato de H(s) aparecer na fórmula de malha fechada, (b) é verdadeira.

Passo 6

Alternativa (c): “Ter apenas entrada”.
  • Um sistema em malha fechada tem entrada e saída, e também um caminho de medição/realimentação. Não é correto dizer que tem “apenas entrada”. Portanto (c) é falsa.

Passo 7

Alternativa (d): “Ser sempre instável”.
  • A estabilidade de um sistema em malha fechada depende dos polos do sistema de malha fechada, i.e. das raízes de 1+G(s)H(s)=0. Em muitos projetos de controle a realimentação é usada justamente para melhorar a estabilidade. Exemplo concreto: se G(s)=\dfrac{1}{s+1} e H(s)=1 (realimentação unitária), então
T(s)=\frac{1/(s+1)}{1+1/(s+1)}=\frac{1}{s+2},
que tem polo em s=-2 (estável). Portanto sistemas em malha fechada podem ser estáveis; não são sempre instáveis. Logo (d) é falsa.

Passo 8

Resumo e motivo final: malha fechada significa existência de realimentação que fecha o laço entre saída e entrada/controle. Nem sempre são instáveis; têm saída além da entrada; e “não possuir realimentação” é exatamente o oposto de malha fechada.

Resposta

b) Possuir realimentação

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