Monitoração e Controle de Sistemas

Monitoração e Controle de Sistemas

1. Esse esquema é capaz de controlar qualquer tipo de sistema, quando o controle for possível

   • Na caixa "Sistema" é onde fica o Sistema
     • Dessa caixa, extrai-se uma variável que se deseja controlar, chamada de "Saída"
       • Essa Saída é medida e enviada para o Controlador
         • O Controlador, então, observa o valor desejado (Entrada) e o valor da Saída
           • A partir da diferença entre esses valores, o Controlador elabora um sistema de Controle
             • Esse Controle aciona o Sistema para que ele consiga fazer com que a saída chegue em um valor desejado
           • O Controlador pode ser humano ou máquina
             • O Arco Reflexo é um exemplo de sistema de Controle automático observado no corpo humano

2. Estados em sistemas

   • Sistema estático não possui memória
   • Sistema dinâmico a possui
     • As condições atuais determinam o comportamento futuro
       • Isso se chama memória do sistema
         • A memória de um sistema dinâmico é medida utilizando-se um conceito conhecido como...
           • ...estado
             • O estado em que o sistema se encontra em determinado momento
               • E, para expressar o estado do sistema, usa-se um conceito chamado...
                 • ...variável de estado
                   • que diz em que estado o sistema se encontra
                   • Assim, a variável de estado é uma quantidade escolhida para mensurar o estado de um sistema
                     • Usando como exemplo um tanque de água enchendo, a altura é a variável que indica o estado desse sistema
                       • E em cada instante de tempo o sistema está em um estado
                         • A sucessão de variáveis no tempo é o que se chama de...
                           • Processo
                             • Uma sequência de estados medidos de um determinado sistema
                               • Não confundir "sistema" com "processo"!

3. Transição de Estado

   • A cada medida da variável que informa o estado do sistema obtém-se valores diferentes
     • Isto é, de uma medição para outra houve uma transição de estados
       • Entre dois estados, existem estados intermediários
         • Esses estados intermediários podem ser irrelevantes para análise
           • Dependendo do tipo de sistema, uma medição contínua pode ser útil ou uma medição discreta pode ser útil
             • Quando se mede a temperatura de um Ser Humano, por exemplo, ela não muda a cada segundo, pois é um sistema lento
               • Isto é, ela não precisa ser medida de forma contínua
             • Já um sistema mais rápido, como o de um lançamento de satélite, é preciso que se meça seu estado numa frequência bem maior para se ter um maior controle do sistema
     • É importante sempre lembrar que não se controla o sistema, e sim o estado em que o sistema se encontra
   • Para representar as mudanças de estado, pode se utilizar um...
     • Diagrama de Transição de Estado (Diagrama de Estado)
       • Cada círculo representa um estado, cada flecha/seta uma transição
         • Existem sistemas em que o número de estados intermediários é tão grande que fica muito difícil de se fazer um Diagrama de Transição de Estado
           • Exemplo utilizado pelo professor para demonstrar tal fato:
             • Jogo: Quadrado 15

4. Equilíbrio de Estados de Sistemas

   • É possível estudar algumas características em relação aos estados dos sistemas
     • Para isso, tenta-se deixar o sistema em um estado de equilíbrio, estável, mas nem sempre isso é possível
   • Estado de equilíbrio estável
     • Antes de atingi-lo:
       • - Os estados não se sustentam
       • - Permitem transição do sistema deste para outro
     • O conceito de estabilidade se aplica a estados do sistema
       • E não ao sistema propriamente dito
   • Sistemas Adaptativos
     • Há sistemas que possuem um controle automático
       • Como o das pupilas, que se fecham com mais luminosidade e se abrem com menos luminosidade
         • Nesse sistema, dois estados de equilíbrio são alcançados
           • Isto é, ocorre a adaptação
             • A modificação no ambiente pode desencadear a modificação no sistema e vice e versa
               • Acoplamento estrutural
   • Região de Estabilidade
     • Encontrar um estado de equilíbrio nem sempre é possível
       • Por isso, ao invés de um único estado de equilíbrio estável, é comum considerar-se uma região de equilíbrio estável
         • Assim, é chamado de região de estabilidade...
           • Um conjunto de estados com transição entre eles, mas com um comportamento geral que pode ser considerado aceitável
             • Exemplo usado pelo professor: geladeira

5. Processo: Sequência de Estados

   • Transição de estados em um processo
     • Forma contínua
     • Forma discreta
   • Processos históricos
     • - Ocorrem somente uma vez
       • - São irreversíveis
         • Ex.: vida de um mamífero; "vida" de uma empresa
   • Processos periódicos
     • - Processos repetitivos
       • Ex.: indicador de direção de veículos ("seta")
   • Processos estocásticos
     • - Processos estatísticos
     • - Quase nunca se repetem, possibilidade de se repetirem é quase nula, ou nula
     • Ex.: projeto de passeio em jardins
     • - Processos com características de aleatoriedade

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