O estudo de sistemas dinâmicos é um problema frequente nas diferentes áreas da Engenharia. Quando as especificações de desempenho relacionadas a esses tipos de sistemas são rigorosas, normalmente se utilizam sistemas de controle em malha fechada para garantir o desempenho esperado, mesmo na presença de erros de modelagem, ou seja, robustos às incertezas. O presente trabalho propõe a aplicação da técnica de shooting de otimização como alternativa para o projeto de controladores PID robustos, sendo aplicada a uma planta de controle de nível. Pelos resultados experimentais observados, pode-se concluir que a técnica pode conferir bom desempenho de regime permanente e transitório, avaliados pelo erro estacionário, tempo de acomodação e overshoot mesmo na presença de incerteza no valor da constante de tempo do modelo da planta.