ATIVIDADE 4 FMU CONTROLE DE SISTEMAS

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ATIVIDADE 4 FMU
CONTROLE DE SISTEMAS
	Iniciado em
	sábado, 15 out 2022, 19:04
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	Concluída em
	sábado, 15 out 2022, 19:19
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Questão 1
Correto
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Texto da questão
A definição de técnicas matemáticas, como a transformada Z, permite representar um sistema físico, real, de comportamento dinâmico, de acordo com uma das estratégias mais utilizadas atualmente para controle de sistemas: o uso de um controlador digital. A função de transferência do sistema caminha, nesses casos, da mesma forma, sendo definida também digitalmente.
Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir e marque V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. (   ) A transformada de Laplace permite fazer a representação de F(z) na forma amostrada, F(kT).
II. (   ) O sinal amostrado ideal é representado a partir da definição de f*(t), com um somatório.
III. (   ) A função de transferência em um sistema de controle digital é feita pelo uso da transformada Z.
IV. (   ) A transformada Z também pode, alternativamente, permitir a representação no domínio do tempo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
a.
F, V, V, F.
b.
F, V, F, V.
c.
V, V, F, F.
d.
F, F, V, V.
e.
V, F, F, V.
Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
A técnica do lugar das raízes foi introduzida por W. R. Evans em 1948. Trata-se de um método gráfico, em que o movimento dos polos no plano s é esboçado quando um determinado parâmetro do sistema é variado de zero a infinito. O lugar das raízes é um gráfico das raízes da equação característica do sistema em malha fechada em função do ganho (NISE, 2017).
NISE, N. S. Engenharia de sistemas de controle. 7. ed. São Paulo: LTC, 2017.
Sobre a técnica descrita no trecho, analise os itens a seguir.
I. Os polos de malha fechada são as raízes da equação característica, que é gerada, geralmente, a partir da análise dos diagramas ou dos polinômios do sistema em questão.
II. Qualquer lugar das raízes deve ser simétrico em relação ao eixo real, ou seja, a metade superior do diagrama do lugar das raízes é exatamente igual à metade inferior em relação ao eixo real.
III. A faixa limite dos valores do ganho do sistema ‘K’ pode ser decidida para a estabilidade absoluta do sistema a ser controlado.
IV. Os critérios que devem ser aplicados para verificar se um ponto pertence ao lugar das raízes é, primeiramente, critério de magnitude e, posteriormente, de ângulo.
Está correto o que se afirma em:
a.
I e III, apenas.
b.
I e II, apenas.
c.
II e IV, apenas.
d.
I, II e III, apenas.
e.
II, III e IV, apenas.
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
De maneira similar à função de transferência no domínio do tempo, que permitia depreender diversas questões importantes acerca do comportamento do sistema analisado, ou até mesmo o desenvolvimento do projeto de um controlador para este, a função de transferência digital também permite, inclusive, o desenvolvimento de análises importantes, como a de:
a.
capacidade de controle
b.
tempo de subida da resposta
c.
magnitude da fase
d.
defasamento
e.
estabilidade
Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
O projeto de um controlador PID (de ação proporcional, integral e derivativa), a ser implementado em computadores digitais, permite algumas vantagens, como maior robustez e o uso de técnicas mais avançadas de sintonia de parâmetros do controlador.
Sobre o exposto, assinale a alternativa correta.
a.
O uso de algoritmos é capaz de permitir a simulação para comparação do sistema controlado e não controlado
b.
O uso do computador permite a utilização de mais sensores do que usaríamos com um controlador lógico programável.
c.
O uso do controlador lógico programável permite a realização de simulações com o sistema sem controlador.
d.
O uso de software como o MATLAB permite o desenvolvimento de controladores, porém, somente sem o ganho derivativo.
e.
O uso de software como o MATLAB permite o desenvolvimento de controladores PID, porém, sempre junto ao uso do Arduino.
Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Um engenheiro de controle de sistemas foi encarregado de analisar um projeto de controle com realimentação. Ele se deparou com um diagrama de blocos apresentado na figura a seguir:
Fonte: Elaboração do autor, 2022.
Dessa forma, em relação aos polos do sistema, é correto afirmar que:
a.
o sistema é instável com três polos no semiplano da esquerda e dois polos no semiplano da direita.
b.
o sistema é instável com um polo no semiplano da esquerda e três polos no semiplano da direita.
c.
o sistema é estável, contendo três polos no semiplano da direita.
d.
o sistema é instável com cinco polos no semiplano da esquerda e quatro polos no semiplano da direita.
e.
o sistema é estável com dois polos no semiplano da esquerda e dois polos no semiplano da direita.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Os gráficos de Bode são uma maneira muito útil de representar o ganho e a fase de um sistema em função da frequência. Isso é chamado de comportamento no domínio da frequência de um sistema. Em um sistema de controle de um dispositivo eletrônico, pretende-se analisar seu comportamento representado pela função de transferência H(s) = 81/(s2 + 4s + 9). Um engenheiro está interessado em determinar as margens de ganho e de fase do sistema, por meio dos diagramas de Bode mostrados a seguir:
Fonte: OGATA, 2010, p. 389.
OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
Desse modo, qual é a margem de fase aproximada, em graus, desse sistema? 
a.
35.
b.
45.
c.
26,5.
d.
20.
e.
153,5.
Questão 7
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
Uma indústria dispõe de um controlador lógico programável, tipo de equipamento mais popularmente conhecido como CLP, e de um microcontrolador de funcionamento similar ao do popular Arduino, como possíveis soluções para a implementação de um controlador PID (proporcional, integral e derivativo).
A partir do exposto, assinale a alternativa correta.
a.
Tanto o Arduino quanto o CLP podem ser boas opções para o desenvolvimento do controlador PID no âmbito industrial.
b.
O controlador lógico programável é uma melhor opção no âmbito industrial, por permitir o uso de um ganho ajustável.
c.
Dadas as características do ambiente, é mais provável que o Arduino seja uma melhor opção para o controlador PID.
d.
O Arduino é uma melhor opção no âmbito industrial, por permitir o uso de um ganho ajustável.
e.
Dadas as características do ambiente, é mais provável que o controlador lógico programável seja uma melhor opção para o controlador PID.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
O uso do formato típico da função de transferência do controlador pode auxiliar na obtenção dos parâmetros necessários para implementá-lo na prática. Isso também acontece para sistemas de controle digital. Nesse sentido, considere o sistema representado pela função de transferência a seguir.
O formato da função de transferência do controlador digital seria, nesse caso:
a.
G(z) = K/(z+C1)
b.
G(s) = (s+C1)/(s+C2)
c.
G(z) = (z+C1)/(z+C2)
d.
G(s) = K(s+C1)/(s+C2)
e.
G(z) = K(z+C1)/(z+C2)
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
“Embora a resposta em frequência de um sistema de controle apresente um quadro qualitativo de resposta transitória, a correlação entre a resposta em frequência e resposta transitória é indireta, exceto para o caso de sistemas de segunda ordem. No projeto de um sistema de malha fechada, ajustamos as características da resposta em frequência da função de transferência de malha aberta, utilizando vários critérios de projeto, para obter características aceitáveis de resposta transitória do sistema” (OGATA, 2010, p. 366).
OGATA, K. Engenhariade controle moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
Com base nas características de resposta em frequência e no diagrama de Bode, analise as asserções e sua relação de causalidade.
I. A saída no domínio do tempo geralmente é composta por uma parte em regime transitório e outra em regime permanente, sendo esta última para a análise de Bode em resposta à frequência, considerada a mais importante.
PORQUE
II. A resposta senoidal de estado estacionário é uma senoide escalonada e defasada da mesma frequência, em que a existência de uma mesma frequência é uma propriedade de sistemas lineares, além dos resíduos determinarem a amplitude e a fase da saída.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
a.
As asserções I e II são verdadeiras, mas não têm qualquer relação entre si.
b.
As asserções I e II são falsas.
c.
A asserção I é falsa, mas a asserção II é verdadeira.
d.
As asserções I e II são verdadeiras, e II complementa ou justifica I.
e.
A asserção I é verdadeira, mas a asserção II é falsa.
Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Para fazer o esboço do lugar das raízes em malha fechada do sistema, usamos os polos e os zeros em malha aberta. Para esboçar o diagrama de lugar das raízes, a primeiro passo sempre será marcar os zeros e os polos da função de transferência em malha aberta. Considere a seguinte função de transferência que modela determinado processo:
Dessa forma, é possível afirmar que o número de assíntotas para o lugar geométrico das raízes é:
a.
0.
b.
3.
c.
4.
d.
1.
e.
2.