Ensino Superior

1. Ensino Superior Introdução aos Sistemas de Controle 2.3.2 – Controle de Malha Aberta Amintas Paiva Afonso

7. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta

8. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Os sistemas de controle de malha aberta são aqueles em que o sinal de saída não exerce nenhuma ação de controle no sistema. Isso quer dizer que nenhum sinal de saída é medido nem realimentado para comparação com a entrada. • Exemplo: Na máquina de lavar roupas, as operações de colocar de molho, lavar e enxaguar em uma lavadora são executadas em uma sequência em função do tempo. A lavadora não mede o sinal de saída, isto é, não verifica se as roupas estão bem lavadas.

9. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • O controle em malha aberta consiste em aplicar um sinal de controle pré-determinado, esperando-se que ao final de um determinado tempo a variável controlada atinja um determinado valor ou apresente um determinado comportamento. • Neste tipo de sistema de controle não são utilizadas informações sobre evolução do processo para a determinar o sinal de controle a ser aplicado em um determinado instante. Mais especificamente, o sinal de controle não é calculado a partir de uma medição do sinal de saída.

10. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Em qualquer sistema de controle de malha aberta, a saída não é comparada com a entrada de referência. Assim, a cada entrada de referência corresponde uma condição fixa de operação. • Dessa maneira, a precisão do sistema depende de uma calibração. Na presença de distúrbios, um sistema de controle de malha aberta não vai executar a tarefa desejada. Ela somente poderá ser executada na prática se a relação entre a entrada e a saída for conhecida e se não houver nenhum distúrbio interno ou externo. • É claro que esses não são sistema de controle realimentados.

11. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Portanto, o sinal de entrada e pré-fixado ou pré-programado, e os estados atuais do sistema não influenciam no comportamento do controle. • Exemplos: • Eletrodomésticos com várias velocidades: liquidificador • Máquina de lavar roupa pré-programada • Vídeo cassete pré-programado • Sinais de trânsito • VLS • Viagens interplanetárias • Controle do movimento humano

12. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Note que qualquer sistema de controle cujas operações são efetuadas em uma sequência em função do tempo é um sistema de malha aberta. • Exemplo: O controle de tráfego por meio de sinais, operado em função do tempo, é outro exemplo de controle de malha aberta. Figure 2.3.3: controle em malha aberta

13. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Exemplo: Imagine um automóvel sem velocímetro. Deseja-se manter a velocidade constante em um determinado valor: 80 Km/h por exemplo. O motorista estima então com qual pressão ele deverá pisar no acelerador e mantém o acelerador com esta pressão. • Dependendo da experiência do motorista a velocidade final se manterá próxima de 80 Km/h, mas somente com muita sorte ele conseguirá manter a velocidade em 80 Km/h . Por outro lado, se ele precisar subir (descer) uma lomba, a velocidade irá diminuir (aumentar).

14. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Exemplo: Considere o controle de um forno onde um operador com uma determinada experiência, estima o tempo que o forno deve ficar ligado a plena potência para que a temperatura chegue a um determinado valor. Obviamente, apenas com muita sorte, a temperatura do forno ao final do tempo pré-determinado será exatamente a desejada. Figure 1.2: controle em malha aberta • Geralmente, a temperatura ficará um pouco acima ou um pouco abaixo do valor desejado. Além disto, a temperatura final do forno provavelmente irá variar dependendo de variações temperatura ambiente, ou seja, a temperatura interna final do forno será diferente se a temperatura externa for de 5ºC (inverno) ou 30ºC (verão).

15. 2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta • Os exemplos ilustram as características básicas de um sistema de controle que opera em malha aberta: imprecisão, nenhuma adaptação a variações externas (perturbações), dependência do julgamento e da estimativa humana. • Por outro lado, este tipo de sistemas são em geral simples e baratos, pois não envolvem equipamentos sofisticados para a medição e/ou determinação do sinal de controle.