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Introdução aos Sistemas de Controle

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INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS
DE CONTROLE

1 INTRODUÇÃO
Até agora, estudamos a modelagem matemática, a análise e a simulação de sistemas dinâmicos sem controle. O objetivo desta apostila é estabelecer um elo entre as disciplinas de Sistemas Dinâmicos e
Análise de Sistemas de Controle, mostrando ao Aluno a importância que têm a modelagem matemática e a análise de um sistema dinâmico no projeto de um controlador que sobre ele atuará, tornando-o um sistema controlado. Por sistema controlado queremos dizer que a adição de um controlador deve fazer com que o sistema exiba um comportamento com certas características pré-estabelecidas.
Evidentemente, a adição de um controlador tornará o sistema original ainda mais complexo.
Os sistemas de controle podem ser classificados como:
Sistemas de controle em malha aberta: o sistema simplesmente executa um conjunto de ações préprogramadas, não havendo meios de corrigi-las caso o comportamento do sistema não se aproxime do desejado. Tal tipo de sistema também recebe o nome de sistema de controle sem realimentação.

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Exemplo: no controle de um semáforo em um cruzamento, a mudança de sinal se faz mediante tempos cronometrados, não importando a variação no fluxo de carros de uma das ruas em relação à outra.
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Sistemas de controle em malha fechada: o estado atual do sistema é continuamente comparado com o desejado e correções são feitas na tentativa de conduzir o sistema para o estado desejado.
Tal tipo de sistema também recebe o nome de sistema de controle com realimentação.
Exemplo: no controle da temperatura de uma sala, a mesma é medida continuamente e comparada com uma temperatura desejada, sendo tomadas ações de controle com o objetivo de levar a temperatura àquele valor.

Vamos, a seguir, examinar um exemplo bem simples e mostrar a ligação da modelagem matemática com o
Controle.

Introdução aos Sistemas de Controle

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2 EXEMPLO: CONTROLE DO MOVIMENTO DE ROLAMENTO DE UM NAVIO
Um problema