Classificações de sistemas

 Para escolher qual técnica de controle usaremos é necessário entender como classificar um sistema, vamos ver aqui algumas das classificações.

Quanto a linearidade

Sistemas podem ser classificados se obedecem o teorema da sobreposição, esse teorema diz, para o princípio da aditividade, que se para uma entrada A, a saída for X, e uma entrada B a saída for y então no caso das duas entradas somadas, a saída será a somatória das parciais

E para o princípio da homogeneidade, se uma entrada com saída conhecida é multiplicada por um número real, a saidá obtida será a saida conhecida, multiplicada pelo mesmo número :

Com isso os sistemas são classificados como sendo:

• Lineares
• Não lineares

Quanto a sua variação no tempo

Essa classificação se refere se os parâmetros do sistema mudam durante seu funcionamento, por exemplo se considerarmos o peso de um veículo durante seu funcionamento, um automóvel a gasolina é um sistema variante, pois conforme ele consome combustível para funcionar ele vai gradualmente ficando mais leve, mas um carro elétrico seria um sistema invariante, pois o peso da bateria não diminui ao consumir a carga dela.

• Variante no tempo
• Invariante no tempo

Quanto a natureza de sua resposta

Se a resposta atual depende do estado anterior do sistema, dizemos que ele possui uma memória então os classificamos como:

• Instantâneo: a saída atual depende somente da entrada, sem memória, ex: resistor;
• Dinâmico: a saída depende da entrada e da condição anterior dele, com memória, ex:carga em um capacitor:

Quanto a causalidade

Um sistema é classificado se ele responde apenas a fatos que ocorreram no passado, ou se ele prevê algo que acontecerá no futuro, por exemplo, se estamos dirigindo e vemos uma ladeira a frente, aceleramos um pouco mais, pois sabemos que o veículo vai precisar de mais potência para a subida, isso é um exemplo de sistema antecipatório, pois a resposta acontece antes da perda de potência, a causa. então esses sistemas são classificados como:

• Causal;
• Não Causal;

No exemplo que dei aqui de acelerar em uma ladeira, antecipamos o comportamento do veiculo com o nosso raciocínio para prever algo que ocorrerá, mas em sistemas físicos que podemos montar, um sistema não causal, não pode ser construido.

Se ele é continuo ou não no tempo

Isso nos diz se o sistema funciona ininterrupta ou amostral no tempo:

• Sistema contínuo:

• Sistema discreto

 

Se ele for analógico ou digital

Essa definição é a mesma que usamos em eletrônica, um sistema analógico pode assumir qualquer valor em determinado intervalo, enquanto um sistema digital, só pode assumir dois valores distintos:

 

Quanto à quantidade de entradas e saídas

Um sistema pode possuir multiplas formas de controle e múltiplas possíveis saídas, simultaneamente  dessa maneira eles podem ser dos tipos:

• SISO (Single Input Single Output), quando existe apenas uma entrada e uma saída no sistema analisado;
• MIMO (Multiple Input Multiple Output), quando existirem mais de uma entrada e mais de uma saída que o sistema deve englobar ao mesmo tempo.
  

Quanto à estabilidade

Sistemas também podem ser ditos como estáveis ou instáveis, mas essa explicação darei em um próximo artigo.

 

Fonte:

Aulas de T5MOD no Instituto Federal de São Paulo, Câmpus São Paulo, no período de julho/2019 até dezembro/2019.