DIagrama de blocos

 Antes de traduzir uma montagem como uma equação matemática, devemos entender como representá-las graficamente, para entender a montagem, apenas com um desenho, para isso usamos uma representação com blocos, um sinal de entrada que passa por uma montagem, e possui uma saída é representada da seguinte maneira:

 

Nessa representação no domínio da frequência, R(s) e C(s) são os sinais de entrada e saída respectivamente, G(s) é o sistema, também chamado de planta, e as setas indicam o fluxo dos sinais, um sinal que entra em um sistema é multiplicado por ele, então a relação de sinais acima é descrita como:

 

Uma montagem com esse formato, em que a entrada passa por um sistema e não existe nenhum tipo de observação do resultado é chamado de sistema em malha aberta, um sistema desse é como colocar comida para esquentar no micro-ondas,  coloca-se o sinal de entrada, no caso do micro-ondas o tempo, e ele vai atuar sobre o prato dentro, mas ele não observa a temperatura de dentro, então esse é o exemplo de um sistema de malha aberta.

Outros sistemas podem observar o que está acontecendo na saida para observar o seu funcionamento da seguinte maneira:

 

Esse é um sistema realimentado, ou de malha fechada.

Nesse esquema o sinal de saída é enviado de volta a entrada e entra em um somador, o circulo com um X e sinais de adição e subtração, então ele segue a relação indicada pelos sinais para gerar um sinal e(s) que é o erro do sistema, esse erro será processado pela planta e então a saida irá retornar novamente para a entrada, H(s) é a dinâmica da realimentação, o sensor utilizado pode ter um funcionamento que interfira na planta, mas se não houver esse bloco H representado assumimos uma realimentação unitária em que H(s)=1, a representação matemática do sistema de malha fechada é:

 

Mas uma coisa que pode confundir, se no diagrama de blocos a realimentação no somador é negativa, porque na expressão aparece +1? Esse sinal realmente é invertido, se a realimentação é negativa o denominador será a planta multiplicada por H e somado com +1, mas se a realimentação for positiva será subtraído -1.

Fonte:

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