Um sistema de controle de nível é representado abaixo, em que a variável manipulada é a abertura da válvula u(t) e a variável controlada é o nível do tanque y(t).

Adaptado de DORF, Richard C.; BISHOP, Robert H. Sistemas de Controle Modernos. 12. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

O reservatório possui formato cilíndrico com área da base A₁, a tubulação de saída é aberta à atmosfera, com área da seção transversal A₂, em que A₂ ≪ A₁. A vazão de entrada e de saída é denotada, respectivamente, por q(t) e q₀ (t).

Analise as afirmativas sobre a modelagem desse sistema.

I. Trata-se de um sistema não linear, pois a vazão de saída q₀ (t) depende da raiz quadrada do nível. O sistema pode ser linearizado em torno de um ponto de operação por meio da expansão em série de Taylor.

II. A função de transferência aproximada do sistema é marginalmente estável, com ao menos um polo na origem, devido à característica de sistema integrador relacionada à presença do reservatório.

III. Um modelo mais realista deve inserir efeitos de saturação da variável manipulada, uma vez que a válvula de controle não pode assumir valores negativos e nem exceder sua abertura de 100%.

IV. São exemplos de perturbação e variação paramétrica, respectivamente, a variação da pressão da linha de entrada e a alteração da massa específica do fluido, uma vez que nenhum fluido é perfeitamente incompressível.

Estão corretas as afirmativas: