Feedback, corretamente em português “retro-alimentação”, embora mais usual seja traduzi-lo por “re-alimentacão”, é o princípio de quase todos os sistemas de controle utilizados. Trata-se de técnica muito antiga, já conhecida desde Heron de Alexandria, mas seu desenvolvimento com vistas ao emprego na engenharia contemporânea data do século atual.
As ideias fundamentais são muito simples. Suponhamos que se tenha uma máquina M, alimentada com o input I, e produzindo o output P (por exemplo, se M for uma máquina que produz margarina, I vai ser a mistura de óleos vegetais que entram na máquina, e P a margarina feita segundo as especificações da saúde pública. No entanto, em função dos óleos que estão sendo misturados, P atinge ou não estas especificações). Por variações imprevisíveis na alimentação (diferenças na mistura dos óleos, em nosso exemplo), o produto realizado vai ou não servir para o que queremos. Mesmo assim, como obter P dentro de nossas especificações? A solução está no controle de I através do negative feedback: comparam-se as características do produto P ao padrão Po. Se há desvio, erro, o elemento comparador manda um sinal a um elemento de controle. Então, suponhamos que houve — como motivo do desvio — um aumento na viscosidade da massa que entrava na máquina; o feedback negativo vai atuar no sentido de diminuir esta viscosidade para que o desvio desapareça. É esta atuação no sentido contrário ao qual o sistema se dirige que faz com que o feedback seja chamado de “negativo”. O feedback positivo — pode-se demonstrar — leva, ao contrário, o sistema a uma posição de instabilidade crescente. Num sistema controlado por feedback têm importância as seguintes grandezas: (1) variável controladora propriedade de I que desejamos manter dentro de certas especificações; (2) set-point, valor dessa propriedade que se considera ideal e que serve para comparação; (3) variável controlada, grandeza cuja modificação através de ordem do controlador reorientará na direção do set-point. A equação do sistema ou modelo matemático do sistema é uma equação diferencial, na maior parte das vezes linear, que liga o input ao output. As técnicas da análise operacional e da análise linear, desenvolvidas desde meados do século passado, facilitam ou possibilitam a solução rápida destas equações do sistema. Como pode ser visto, o princípio do feedback é, “é preciso haver erro para que haja correção”.
No caso do feedforward, o erro não intervém. Tendo-se um modelo matemático do sistema, é em geral possível construir-se um computador mais ou menos simples que, medindo o valor das variáveis de entrada, calcule o valor das variáveis de saída, e, desta maneira, faça as correções necessárias antes do input efetivamente entrar na máquina. A desvantagem do feedforward frente ao feedback é que desvios não previstos pelo modelo não são controláveis (por exemplo, um furo numa caixa d’água destrói todo controle rigoroso da vazão da água em função da quantidade de água entrante no sistema). Por outras vantagens, costuma-se empregar, em sistemas complexos, o feedforward junto com o feedback. [Francisco Antônio Dória]