Ensino Superior
Introdução aos Sistemas de Controle
2.3.3 Controle de Malha Aberta versus
Controle de Malha Fechada
Amintas Paiva Afonso
2.3.4 Sistemas de Controle de
Malha Fechada versus Malha Aberta
 Sistemas de Controle
• Um sistema pode ser definido como um dispositivo abstrato que
recebe entradas e produz saídas como resposta a essas
entradas.
• Na Figura (a), exemplo gráfico de
um sistema genérico S que recebe
uma entrada x e dá uma saída y
como resposta.
• Em (b) da mesma figura, exemplo
de um sistema com circuito RC: a
tensão da fonte vs pode ser
considerada entrada e a tensão no
capacitor vc, saída.
2.3.4 Sistemas de Controle de
Malha Fechada versus Malha Aberta
 Malha Aberta
• Em um sistema de malha
aberta, a ação de controle
independe da saída.
• A Figura dá um exemplo simples: a alimentação de água para um
reservatório é comandada por uma válvula manual. Desde que as
vazões de suprimento e de processo costumam variar, esse
sistema exige a periódica intervenção de um operador para
manter o nível de água acima do mínimo necessário e abaixo do
máximo (evitar transbordamento).
2.3.4 Sistemas de Controle de
Malha Fechada versus Malha Aberta
 Malha Fechada
• Em um sistema de malha
fechada, a ação de controle
é dependente da saída.
• No exemplo da figura, o controle
manual anterior é substituído por
um automático:
• o sinal de um sensor de nível é enviado a um dispositivo
controlador que abre ou fecha a válvula de controle de acordo
com valores pré-ajustados de níveis mínimo e máximo. Desde
que a variação de nível depende da vazão do processo, essa
saída comanda indiretamente a entrada de água no reservatório.
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Malha Fechada versus Malha Aberta
 Malha Fechada
2.3.4 Sistemas de Controle de
Malha Fechada versus Malha Aberta
 Malha Fechada
• Realimentação é a informação
que um sistema de malha
fechada usa para controlar a
saída.
• Um esquema simples de realimentação é dado na figura: o valor
real da saída é subtraído do valor desejado. Essa diferença é o
sinal de erro, que o sistema usa para ajustar a saída ao valor
desejado.
• No exemplo anterior, o sensor de nível fornece a realimentação,
que, no controlador, é comparada com um valor ajustado.
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Malha Fechada versus Malha Aberta
 Vantagens do sistema de malha fechada:
• Uma das vantagens é o fato de que o uso da realimentação
faz com que a resposta do sistema seja relativamente
insencível a distúrbios e variações internas nos parâmetros
do sistema.
• É possível a utilização de componentes relativamente
imprecisos e baratos para obter o controle preciso de
determinado sistema.
• São mais vantajosos somente nos casos em que houver
distúrbios e/ou alterações não previsíveis nos componentes
do sistema.
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Malha Fechada versus Malha Aberta
 Vantagens do sistema de malha aberta:
• São simples de serem contruídos e têm fácil manutenção.
• São menos dispendiosos do que um sistema correspondente
de malha fechada.
• Não apresentam problemas de estabilidade.
• São apropriados quando existem dificuldades de avaliação
da saída ou quando a medição precisa da saída não é
economicamente possível. (Por exemplo, na máquina de
lavar roupas, sería bastante dispendiosa a instalação de um
dispositivo para avaliar se as roupas foram bem lavadas.)
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Malha Fechada versus Malha Aberta
 Desvantagens do sistema de malha aberta:
• Distúrbios e mudanças na calibração causam erros, e a
saída pode apresentar diferenças em relação ao padrão
esperado.
• Para que a saída mantenha a qualidade requerida, é
necessária uma regulagem periódica.
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Malha Fechada versus Malha Aberta
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Malha Fechada versus Malha Aberta
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Fechada versus Malha Aberta
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Fechada versus Malha Aberta