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Modelos representam fenômenos físicos matematicamente. Através deles, é possível obter expressões matemáticas que descrevem o comportamento do sistema real, permitindo, por exemplo, a simulação de sua evolução no tempo como resposta a algum estímulo de entrada, sem realmente operar o sistema real. Além disso, permitem também a criação de leis de controle que são matematicamente corretas e adequadas ao sistema, permitindo o desenvolvimento de controladores formalmente corretos e de alto desempenho. Neste estudo, um sistema de tanques acoplados presente no laboratório de Análise de Sinal e de Sistemas, do Campus V do CEFET-MG, foi modelado em diferentes configurações. O sistema consiste em 4 tanques de água, dois na prateleira superior e dois na inferior, com válvulas que permitem que a água flua para o tanque diretamente abaixo ou para o lateral. Essas, por sua vez, possibilitam que as pessoas determinem como a água fluirá através dela. Desse modo, um modelo foi desenvolvido para cada configuração, usando leis físicas de fluxo de água em recipientes cilíndricos e tendo estimados os valores das constantes através de testes. Os modelos foram representados usando o espaço de estados, pois este permite identificar a dinâmica da energia interna do sistema, bem como o uso de técnicas modernas de controle. Assim, cada modelo foi validado em comparação com o sistema real para que suas correções fossem realizadas.

Modelagem. Sistema de tanques. Espaço de estado.