Teoria do controlo - definição
Teoria do controlo - definição
Teoria do controlo é um domínio da ciência e da engenharia que se ocupa da análise, modelização e conceção de sistemas dinâmicos cujo objetivo é regular automaticamente o desempenho através de acções de controlo adequadamente selecionadas. A base desta teoria é a descrição matemática das relações entre os sinais de entrada, os estados internos e os sinais de saída de um sistema, tendo em conta a influência das perturbações e a incerteza do modelo. A teoria do controlo é utilizada em muitas áreas, como a Automatismos industrial, Robótica, aeroespacial, energia, biotecnologia ou sistemas de informação.
O principal objetivo de um sistema de controlo é alcançar o comportamento desejado de um objeto - manter a saída a um determinado nível, seguir uma trajetória definida ou minimizar o erro em resposta a condições ambientais variáveis. Outras estratégias de controlo são utilizadas para este fim, tais como o controlo em malha aberta (sem feedback ) e o controlo em malha fechada (com malha de feedback), sendo esta última a abordagem dominante devido à sua maior robustez às perturbações e à incerteza do modelo.
A teoria do controlo baseia-se em métodos matemáticos formais, incluindo a teoria das equações diferenciais, a álgebra linear, a análise complexa, o cálculo matricial e a teoria dos sistemas dinâmicos. Os conceitos-chave são a estabilidade, controlabilidade, observabilidade, resposta no tempo e na frequência e caraterísticas transitórias e em estado estacionário. Dependendo da natureza do sistema, é feita uma distinção entre controlo linear e não linear, contínuo e discreto, determinístico e estocástico.
A teoria moderna do controlo inclui também conceitos avançados como o controlo ótimo, o controlo adaptativo, o controlo difuso, o controlo robusto ou o controlo preditivo (MPC), que permitem que os algoritmos se adaptem melhor a sistemas complexos, multidimensionais e variáveis no tempo. A conceção de sistemas de controlo requer tanto o conhecimento das propriedades dos objectos como a capacidade de selecionar e implementar Reguladores, filtros e estruturas de decisão adequados.
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