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As estratégias de controlo de circuito duplo utilizam dois circuitos de feedback aninhados para sincronizar vários cilindros pneumáticos: um circuito interno de velocidade que controla a velocidade individual do cilindro através da modulação proporcional da válvula e um circuito externo de posição que compara as posições do cilindro e ajusta os pontos de ajuste de velocidade para minimizar o erro de sincronização. Esta arquitetura normalmente atinge uma precisão de sincronização de ±0,5 mm a ±2 mm em comprimentos de curso de até 3 metros, em comparação com ±10-50 mm com sistemas pneumáticos básicos.

A corrosão galvânica ocorre quando metais diferentes no conjunto do cilindro criam uma reação eletroquímica na presença de humidade, levando à deterioração acelerada de componentes críticos.

O volume morto refere-se ao ar comprimido preso nas tampas das extremidades do cilindro, nas portas e nas passagens de conexão que não podem contribuir para o trabalho útil, mas devem ser pressurizados e despressurizados a cada ciclo, reduzindo diretamente a eficiência energética ao exigir ar comprimido adicional sem gerar saída de força proporcional.

A geração de calor em vedantes de cilindros de ciclo elevado ocorre devido ao atrito entre os elementos de vedação e as superfícies do cilindro, à compressão adiabática do ar preso e às perdas por histerese nos materiais elastoméricos, com temperaturas que podem atingir 80-120 °C, o que acelera a degradação da vedação e reduz a fiabilidade do sistema.

Os processos politrópicos em cilindros pneumáticos representam a expansão do ar no mundo real, onde o índice politrópico (n) varia entre 1,0 (isotérmico) e 1,4 (adiabático), dependendo das condições de transferência de calor, velocidade do ciclo e características térmicas do sistema, seguindo a relação PV^n = constante.