Aula
Controle em malha fechada
Compare uma sequência fixa de comandos com decisões que usam a medição do resultado.
Objetivos
Explicar a diferença entre malha aberta e fechada e acompanhar, em uma tabela, como uma regra usa o erro entre referência e medição.
Comando fixo e realimentação
Mandar um motor funcionar por dois segundos, sem observar o deslocamento, é uma estratégia de malha aberta em relação à posição. Ela pode funcionar em condições conhecidas, mas não corrige desvios causados por mudanças nessas condições.
Em malha fechada, a saída medida retorna à decisão. Para controlar posição, compara-se a posição desejada com a medida. O erro é a diferença entre ambas. A ação depende desse erro e de uma regra de controle.
Exemplo numérico
Considere uma referência de posição igual a 10 unidades e a regra didática comando = 0,5 × erro. Suponha, apenas para acompanhar a conta, que cada passo altere a posição exatamente pelo valor do comando.
| Passo | Posição antes | Erro | Comando | Posição depois |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 10 | 5 | 5 |
| 2 | 5 | 5 | 2,5 | 7,5 |
| 3 | 7,5 | 2,5 | 1,25 | 8,75 |
O exemplo se aproxima da referência, mas não a alcança exatamente em um número finito de passos. Em um experimento, é preciso definir uma tolerância. O modelo é propositalmente simplificado e não representa a dinâmica de um motor real.
Mais ganho nem sempre melhora
Nesse mesmo modelo, um ganho de 2 faria a posição alternar entre 0 e 20. O exemplo mostra por que aumentar a intensidade de uma correção pode produzir oscilação. Em sistemas físicos, atrasos, saturação e ruído também importam.
Não ajuste um equipamento real a partir dessa tabela. Primeiro construa e teste um modelo apropriado ao equipamento e às condições do experimento.
Exercício
Refaça quatro passos com ganho 1 e depois com ganho 0,25. Registre a trajetória, não apenas o último número. Qual regra chega mais rapidamente perto da referência neste modelo? O que precisaria mudar no teste para avaliar atraso de uma leitura?
Entrega
Produza uma tabela contendo referência, posição, erro e comando. Registre as hipóteses do modelo. Essa explicação faz parte do resultado tanto quanto o gráfico ou o código.