Ajuda:Guia de edição/Menus e ferramentas/Diferença entre edições: diferenças entre revisões

O artigo é uma tradução do capítulo I do livro: CONTROL SYSTEMS THEORY do Olle I. ELGERD e conceitua os princípios do sistema de controle
m (Foram revertidas as edições de Flavio marane para a última revisão de Marcelo Victor, de 01h59min de 7 de fevereiro de 2015 (UTC))
(O artigo é uma tradução do capítulo I do livro: CONTROL SYSTEMS THEORY do Olle I. ELGERD e conceitua os princípios do sistema de controle)
Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Maranhão
 
Autor: Prof. Adilson Alves Baldez
 
                                                                                                                                                Julho de  2013
 
 
 
Tradução do Original - Control System Theory            By     Olle I. Elgerd
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_controle_-_Prof._Adilson_Alves_Baldez
 
 
 
 
 
Capítulo - I
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO
 
 
 
I-1     Definição de um Sistema de Controle
 
I-2     Evolução da Ciência do Controle
 
 
 
Capítulo I  - INTRODUÇÃO
 
-Manipulação inteligente
 
Um dos mais interessantes aspectos da Teoria do Sistema de Controle é a sua aplicabilidade geral aos problemas  do controle nos mais variáveis tipo de engenharia. As vantagens que serão consideradas deste fato afim de que a  apresentação seja plenamente aceita para qualquer estudante de engenharia sênior. O conteúdo do livro não apresentará dificuldades aos estudantes de Biologia, medicina e administração os quais frequentemente se envolvem com problemas de controle de alta complexidade.
 
        Por outro lado deve se assinalar que o título do livro nós o relacionamos com sistemas. No dicionário, Webster define um sistema como  uma coleção de objetos unidos por alguma forma de interação ou interdependência. Essa ampla definição satisfaz ; contudo de alguma forma ,mais tarde será necessário restringir o seu significado.
 
        A invariabilidade da engenharia de controle está interessada na dinâmica ou característica de vida de um sistema. Como regra os objetos que constituem o sistema, não  estão em equilíbrio relativo um com o outro em volta do mundo.
 
         Sob a influência de estímulos externos o estado do sistema variará com o tempo de uma maneira inteiramente compatível com as características do estímulo e “bonds” da interação.O leitor deve estar  por enquanto, satisfeito com seu próprio conceito intuicional de estado de sistema. Ele pode, entretanto, ser levado a fazer comparações com expressões semelhantes, como “ estado de saúde” e “estado da mente”. A definição completa será dada no capítulo 3.
 
       Em princípio é possível trocar o estado de um sistema em qualquer situação prescrita pela escolha apropriada das entradas, dentro de limites razoáveis. Em outras palavras, alguém pode exercer influência em um estado de sistema por meio de manipulação inteligente de suas entradas. Isto então, em um senso geral constitui um sistema controlado.
 
A teoria de controle é desenvolvida com formulação de leis matemática para ações de controle. Os engenheiros de controle desenvolvem as técnicas  e  hardware necessários para implementação das leis de controle para questões específicas de sistemas.
 
         A Figura 1-1 mostra a estrutura geral de um sistema de controle.  A saída do sistema ou planta é medida pela variável  p, c1, c2.....cp , as quais de algum modo se relacionam ao estado 
 
do sistema.  
 
 
 
Figura do -1      Estrutura do Sistema de Controle.
 
 Deve se salientar que estas variáveis de saída não necessariamente  relatam alguma história do sistema controlado. Pode ser desejável controlar apenas parte do sistema ou pode não ser possível  fisicamente, medir   todas as varáveis chamadas variáveis de estado. Como exemplo a variável   “c” é referida   alternativamente  como variável de saída e variável controlada.
 
        O sistema de controle direto é exercido por meio de m forças de controle, u1, u2........,um. Estas forças são aplicadas pelo controlador, os quais constituem o cérebro e parte da  força bruta  de todo o sistema. O controlador determina a ação de controle apropriada baseada na entrada ou comando de referência r1, r2....rp e informações obtidas via sensores de saída, referente ao canal de realimentação, é a marca distinta de todo sistema de controle de alta precisão. O resultado da realimentação é um fluxo de sinal em malha fechada, e o termo controle de malha fechada é usado com freqüência. Sistema de controle de malha aberta é usado em certas aplicações, por exemplo, sistema de controle de tráfico, tipo presetado. Sistema de controle ótimo a serem discutidos em capítulos posteriores neste livro, são freqüentemente do tipo  malha aberta.
 
         O diagrama em bloco geral da figura 1-1, não estaria completo sem a inclusão de entradas de distúrbios, k – z1, z2.....,zk. Em muitas situações práticas é necessário controlar a planta da influência corruptível de vários efeitos que podemos classificar coletivamente como distúrbios.
 
Estas entradas podem ser de origem externas ou podem emanar de dentro do próprio sistema, por exemplo, em controle de aeronaves, podemos antecipar se a turbulência é causada por forças externas originadas da atmosfera ou se devido a falhas de equipamento, as quais se classificam como distúrbios  interno.
 
 
 
 
 
As forças de distúrbios podem ser totalmente radômicas em natureza, ou podem ser predictível para vários graus de precisão. Por exemplo, um projeto  refinado de um estabilizador pra um navio,  podemos assumir completa imprevisibilidade do movimento oscilatório. Considere por outro lado o sistema de controle de um lançador espacial, tal como o foguete penetra o ar sem efeitos maléficos. Nós conhecemos uma quantidade de camadas e podemos assumir um perfil de vento que consideramos seguro e representam as verdadeiras condições.
 
O controlador na fig. 1 pode ser um operador humano; o sistema é então controlado manualmente. Em um sistema de controle automático a máquina substitui o homem. Como regra geral, os sistemas de controle de velocidades, alta precisão são automáticos. A atividade da engenharia de controle, geralmente se concentra em torno do problema do projeto que o controlador deverá 
 
controlar a atividade específica. É normalmente associado a uma planta  ou de característica física o qual permanece em seu controle  A complexidade do controlador a ser escolhido é função da complexidade da planta e das limitações das exigências do controle. Pode variar de um dispositivo que simplesmente compare o comando de entrada com a saída atual   ou simples caso de servomecanismo para  um sinal digital de um computador de controle em um processo industrial multidimensional.
 
Pode ser interessante mencionar uns poucos exemplos de sistema de controle os quais fixam  a descrição geral descrita acima. Considere por exemplo, um automóvel operado continuamente e em malha fechada, exerça um controle sobre vária saídas do sistema, por exemplo: velocidade, temperatura interna  e o mais importante, posição do veículo na pista. Isto é certamente um sistema manualmente controlado!
 
Um foguete impulsionado a um alvo evasivo é um bom exemplo  de um sistema controlado semi automaticamente. Certos controles de funções estão na mão do piloto, mas outros como armas, são executados automáticamente.
 
O sistema de controle de temperatura do corpo humano é o exemplo de um sistema de controle automático pleno de alta precisão. O corpo humano contém um grande número de pontos de operação de um sistema de controle automático o qual em vista do baixo nível de sinais eles utilizam, são artifícios da engenharia, considere, por exemplo,  o posicionamento do mecanismo dos olhos. Compare a precisão deste sistema, quando a pessoa está  caminhando ou correndo com o de posicionamento de uma torre de canhão em um navio navegando no mar.
 
SIstema de controle moderno vem aumentando a sua aplicação em áreas como economia e administração de negócios. Um sistema econômico o estado pode ser representado por medida de produto nacional e estoque de supermercados, índice pode ser controlado por manipulação de variável de interesse ou outras razões econômicas (forças de controle).
 
 
 
 
 
I-2     Evolução da Ciência do Control
 
 
 
Funcionamento de sistema biológico claramente requer cntrole de natureza mais ou menos complicado. Sistema de controle, tem sido então como  a nossa vida, longa o quanto possa  durar.
 
 
 
Os antigos provávelmente encontraram uso para o mecanismo de controle longos, antes mesmo de gravarem sua própria história.
 
A civilização antiga conhecia nos rios e vales da mesopotâmia, era mantido por um fornecimento de água, desde que fosse necessário à agricultura.
 
 
 
Sistema de controle automático verdadeiramente apareceu nos meados do século XVIII.
 
Com o tempo o homem aprendeu os danos da força da natureza sobre si e aprendeu que ele mesmo tinha de ser capaz de controlar essas forças. Ventos, tornados fizeram com que o homem projetasse controle automático dessas forças. A cerca desta época, James Watt desenvolveu seu regulador  Flyball  para m máquinas a vapor. Durante a segunda metade do século XIX mecanismo de controle operado a vapor foi introduzido como amplificadores de potência nos navios. Os navios determinaram o tamanho do controle manual do mecanismo a vapor que se tornavam muito difícil na época. Maxwell  famoso por seu trabalho no campo da teoria, apresentou em 1868 o primeiro tratamento matemático de um mecanismo de controle. A próxima metade do século produziu bastante, pouca contribuição importante para a literatura de controle.
 
 
 
Durante duas décadas precedentes a segunda guerra mundial, desenvolvimentos importantes ocorreram no campo da aviação e eletrônica e grandes avanços foram feitos na teoria de circuitos elétricos. O trabalho clássico de  Nyquist`s sobre a estabilidade do sistema  de realimentação linear, não pela estabilidade de sistemas de controle,
 
 mas pelo desejo de entender melhor certos circuitos de comunicações. Durante a segunda guerra mundial que esta idéia foi redescoberta pelos que atuavam na área de controle, e eles estabeleceram tremendas regras no campo do controle a partir de então.
 
O trabalho de Hazen no meados dos anos trinta, possibilitou...........para desenvolver alguma teoria geral para o servomecanismo. A palavra servo, derivada do latin “Servus”, significa escravo e tem  função especial no mecanismo de controle, inicialmente projetado para navios e sistemas a vapor de avião na época.
 
 
 
Durante as décadas precedentes a segunda  guerra mundial e em paralelo, mas independente, o progresso na área de controle obteve importante avanços na área de controle de processos químicos. Entretanto hoje, o termo controle de processo é associado a área de engenharia química e em vista da disparidade física entre processamento e sistema eletromecânico é natural que diferenças e terminologia em termos de projeto devam existir.
 
 Atenção aos Controles de processo recebidos durante os anos trinta neste país e na Europa. Anteriormente em 1926, na Alemanha, Stein escrevendo sobre geração de vapor, descreveu realimentação automática aplicada a processos de geração de vapor. Mais tarde Wünsch e Oldenbourg mostraram o sistema de controle de capacitância singela, particularmente com controle de fluxo e pressão em tubos e caldeiras.
 
Neste país por sua vez,  Behar e Grebe, Boundy e Cermak, investigavam os efeitos do tempo morto e influencia  sobre  ação do controlador. Smith em 1936 estudou as características de reguladores relativos a sensibilidade, estabilidade e ação da velocidade.
 
O pioneirismo do trabalho de Mason deve ser mencionado.
 
Seu trabalho no modelo matemático de estabilização e analogia de processos deve ser considerado fundamental no controle de processos, tanto quanto o trabalho de Hazen no servomecanismo.
 
 
 
Sistema de armas de alto desempenho requer o desenvolvimento de uma série de novos componentes e, além disso, afim de predizer as características dinâmicas de sistemas complexos novos que forem propostos, isto torna-se necessário para inventar e aprofundar nova teoria. Sublinha-se que primeiro tornou-se claro quando os vasos (Tanques) foram desmontados em 1945. Em restrospecto não é fácil dar  crédito aqueles que não  acreditavam nisso. Sob a pressão da guerra e o esforço e devido as considerações secretas as publicações foram limitadas. É seguro dizer, contudo que a contribuição feita pelo  pessoal do Laboratório de Radiação, MIT foi altamente significante. É também de interesse observar que  pesquisadores representando diversas disciplinas de engenharia foram responsáveis por estes avanços.
 
 
 
Sumarizando, pode se afirmar que em 1945 a teoria do servomecanismo linear foi bem desenvolvida. Antes da guerra, Taplin e Harris introduziram o conceito de estado permanente (Frequência) função de transferência. Este conceito foi agora implementado e trabalhos anteriores por Nyquist, foi pela primeira vez utilizada pelos profissionais de controle. Mais importante, contudo, foi a introdução do cálculo da transformada no cenário. Esta ferramenta de matemática foi popularizada por Gardner e Barnes em seu livro clássico publicado em 1942. Deve ser assinalado que muitas idéias foram emprestadas de Bode e outros engenheiros de comunicações.
 
 
 
Os esforços de guerra trouxeram os computadores analógicos,os quais significaram muito para o progresso dos controles, como os cálculos de transformadas. Comparados com os padrões de hoje os computadores analógicos dos anos 40 eram rústicos. (Os amplificadores CC estabilizados, ainda não haviam sido inventados,até 1950-por Goldberg.)
 
 
 
Dura.te o pós guerra, os primeiros livros sobre servomecanismo foram publicados.
 
Todos esses trabalhos anteriores incorporavam os resultados de pesquisas realizadas durante o período da guerra e esforços desenvolvidos. Podemos afirmar que o período entre 1945 e 1950 foi caracterizado por esforços para consolidar os avanços feitos na década anterior. Também poucas universidades iniciaram a oferecer cursos de servomecanismo.
 
Em tempo útil apareceu a síntese  do tratado do sistema de controle do TRUXAL em 1956
 
A teoria desenvolvida no fim dos anos 40 foi concebida como sistema de sinais cotínuos lineares e foi basicamente limitada a análises  ou sínteses de erros e acertos. Em torno de 1950, W.R. Evans introduziu o então chamado método de root-locus o qual pela primeira vez deu a engenharia de controle um meio para a síntese direta. Esta técnica a qual tem elentessido longamente desenvolvida permitiu aos projetistas obter uma correlação simples entre as variações de parâmetros e a resposta do sistema. O método da raiz combinado com técnicas computacionais modernas, até 1966 representavam um dos mais poderosos avanços  de sínteses acessível a sistemas lineares.
 
 
 
Ao mesmo tempo, por volta de 1950, grande progresso foi feito em projetos de computadores digitais e então a ênfase deslocou-se de sistemas contínuos para sistemas de dados discretos. Foi despendidos grandes esforços durante os anos 50 para desenvolver a teoria do sistema de dados - amostragem.
 
 
 
Engenharia de controle teve um crescimento sem precedente  desde 1955
 
Em tempo útil apareceu a síntese do sistema de controle do tratado de Truxal em 1956.
 
Abriram-se novas áreas de aplicação das quais de certo a aeroespacial encontrou alto nível de perfeição e mais importante, tornou-se universalmente viável. Dispositivo de computação híbrida entrou em cena. Atualmente é provávelmente difícil encontrar uma universidade ou indústria que não tenham facilidades computacionais acessível  normalmente em bases abertas. Muitas universidades desenvolveram  excelentes programas em controle e o campo de controle tornou-se  uma das àreas  mais populares em pesquisas no campo da engenharia.
 
Inspirados  pelos trabalhos de equipes de pesquisadores, normalmente americanos ou russos, o campo de controle entrou na era algumas vezes referidos como controle moderno, acompanhando as áreas de controle adaptativo e ótimo e aprendendo sistemas. A iniciativa das pesquisas  foi  tomada pelos matemáticos, mas do que os engenheiros os resultados  das novas teorias eram altamente matemáticos. Após esses escritos comparativos poucos trabalhos de engenharia foram escritos. Contudo a teoria de controle moderno não deve ser julgada na base de seus usuários explícitos em projetos de sistemas. Suas imensas qualidades, embora imensuráveis, são de uma natureza súbita. Pode ser dito que as novas teorias tenham elevado a arte empírica de um projeto de sistema de controle para o status de ciências exatas. No processo, a arte antiga não foi eliminada.
 
 
 
Referencias:
 
 
 
1. A Wolf, “A History of Science, technology  and Phylosophy in the 18th Century,” The Macmillan Company, New York, 1939
 
2. J.C Maxwell, On Governors, Proc. Roy. Soc. (London), 16 (1868).
 
3. N. Minorsky, Directional Stability of Automatically Steered Bodies, J. Am. Soc. Naval Engrs., 34 (1922).
 
4. H. Nyquist, Regeneration Theory,  Bell System Tech. j., 
 
5. A. Stodola, Über die Regulierung von Turbinen, Schweiz. Bauzeitung, 22 (1893); 23 (1894)  
 
{{atalho|WP:DIF}}
{{Informativo/Guia de edição}}
{{Guia de edição}}
A '''diferença entre edições''', por vezes denominada '''diferença entre versões''', '''diferença entre revisões''', '''diferença entre alterações''', '''dif''', '''diff''' (diminutivo do inglês ''difference'') e por vezes mostrada na interface do MediaWiki com as abreviaturas '''(dif)''', '''(atu)''', '''(ant)''' ou '''(ult)''' é uma funcionalidade que permite comparar as alterações feitas entre 2 ou mais edições numa determinada página. Todas as edições feitas em páginas editáveis da Wikipédia podem ser revistas através desta funcionalidade a não ser que as edições tenham sido eliminadas (em casos raros devido a privacidade, violação de direitos de autor, etc.), a própria página tenha sido eliminada (neste caso todas as edições feitas na página são eliminadas) ou as edições tenham sido alvo de "oversighted" (em casos raros por imperativos legais ou outros).
 
== A '''diferença entre edições''', por vezes denominada '''diferença entre versões''', '''diferença entre revisões''', '''diferença entre alterações''', '''dif''', '''diff''' (diminutivo do inglês ''difference'') e por vezes mostrada na interface do MediaWiki com as abreviaturas '''(dif)''', '''(atu)''', '''(ant)''' ou '''(ult)''' é uma funcionalidade que permite comparar as alterações feitas entre 2 ou mais edições numa determinada página. Todas as edições feitas em páginas editáveis da Wikipédia podem ser revistas através desta funcionalidade a não ser que as edições tenham sido eliminadas (em casos raros devido a privacidade, violação de direitos de autor, etc.), a própria página tenha sido eliminada (neste caso todas as edições feitas na página são eliminadas) ou as edições tenham sido alvo de "oversighted" (em casos raros por imperativos legais ou outros). ==
Essa página que mostra a diferença entre edições está acessível:
*em qualquer página da Wikipédia na aba [[Ajuda:Guia de edição/Menus e ferramentas/História|"história"]] ao selecionar 2 edições e clicar no botão "Comparar as versões seleccionadas";
*entre outras páginas
 
= Ao comparar duas edições, a edição da esquerda é a edição mais antiga, e a edição da direita é a mais recente das que está a comparar. Existem algumas páginas de comparação de edições com pequenas diferenças conforme a ação que está a realizar descrita nos parágrafos seguintes. =
 
==Diferença entre edições==
Utilizador anónimo