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

2.3.3 Sistemas de Controle de Malha Aberta

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.

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.

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.

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

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

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).

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).

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.