QUESTIONÁRIO II ENGENHARIA MECATRONICA INTEGRADA

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Revisar envio do teste: QUESTIONÁRIO UNIDADE II
ENGENHARIA MECATRONICA INTEGRADA D39B_15303_D_20222 CONTEÚDO
Usuário HENRIQUE FERNANDES SILVA
Curso ENGENHARIA MECATRONICA INTEGRADA
Teste QUESTIONÁRIO UNIDADE II
Iniciado 10/09/22 11:13
Enviado 10/09/22 11:13
Status Completada
Resultado da tentativa 5 em 5 pontos  
Tempo decorrido 0 minuto
Resultados exibidos Respostas enviadas, Perguntas respondidas incorretamente
Pergunta 1
(ENADE 2005) Considere uma planta industrial cujo modelo pode ser representado
pelo seguinte diagrama em blocos: 
 
Onde os símbolos representam: 
 sinal de referência a ser seguido pela saída (referência) 
 perturbação não mensurável 
 sinal de saída 
 sinal de controle gerado pelo controlador PID (controle) 
 processo controlado 
  
Os engenheiros de processo veri�caram que, em determinadas situações, a saída
não seguia a referência, como pode ser constatado nos grá�cos abaixo, obtidos para
uma janela de tempo de 200 segundos. 
UNIP BIBLIOTECAS MURAL DO ALUNOCONTEÚDOS ACADÊMICOS
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta
Selecionada:
e.
 
  
De acordo com estes dados, é possível resolver este problema?
Não é possível resolver este problema com o controlador atual,
devido ao seu nível de saturação.
Pergunta 2
Resposta Selecionada: e. 
(ENADE 2008) Um engenheiro recebeu como tarefa projetar um sistema de controle
de temperatura para um forno elétrico. No entanto, movido por uma restrição de
componentes, ele se viu obrigado a utilizar um elemento somador em vez de um
elemento subtrator, normalmente empregado no cálculo do erro de controle. Dessa
forma, ele chegou ao seguinte diagrama de blocos para realizar o projeto de
controle empregando uma ação Proporcional-Integral (PI): 
  
 
  
Nesse diagrama,  corresponde à referência de temperatura e T(s), à
temperatura da planta (forno elétrico). Nessa situação, considere as a�rmações a
seguir. 
  
O sistema será instável se forem escolhidos  e . 
PORQUE 
Um sistema dinâmico linear, com malha de realimentação 
utilizando um elemento somador, será sempre instável. 
  
Analisando as a�rmações acima, conclui-se que:
As duas a�rmações são falsas. 
0,5 em 0,5 pontos
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Pergunta 3
Resposta
Selecionada:
b.
(ENADE 2014) Considere o sistema de controle de um processo industrial descrito
pelo diagrama de blocos apresentado na �gura abaixo: 
  
 
  
No diagrama, , , , ,  e  representam, respectivamente,
os sinais de referência, saída, erro, ação de controle, perturbação na entrada da
planta e ruído de medição.  é a função de transferência da planta a ser
controlada. Os demais blocos constituem o controlador, que é descrito pelas
seguintes funções de transferência: 
  
  ;    ;  
  
Nas expressões, , ,  e  são as constantes não nulas sintonizadas pelo
projetista do sistema de controle. 
  
Considere que, nos testes, durante o comissionamento do sistema, veri�cou-se que
a aplicação de um sinal de referência  do tipo degrau resulta em uma ação de
controle  com elevado pulso imediatamente após a aplicação do degrau. Esse
pulso é inadequado 
para o processo, pois causa fadiga precoce do atuador. Para contornar esse
problema, é necessário:
Alterar a estrutura do controlador, fazendo com que a ação
derivativa atue somente sobre o percurso de retroação.
Pergunta 4
0,5 em 0,5 pontos
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta
Selecionada:
b.
(ENADE 2017) As �guras 1 e 2, a seguir, ilustram, respectivamente, um diagrama de
blocos de um sistema de controle e topologias típicas de compensadores analógicos
que utilizam ampli�cadores operacionais, capacitores e resistores. 
  
 
  
 
  
Considerando as informações apresentadas, assinale a opção que corresponde à
sequência correta dos compensadores segundo a ordem numérica apresentada.
Proporcional integral; proporcional; integral; proporcional
derivativo.
Pergunta 5
(ENADE 2019) Para o controle de um processo de primeira ordem, foi desenvolvido
um sistema em malha fechada, utilizando-se controle proporcional, integral e
derivativo (PID). O diagrama de blocos da �gura a seguir representa o sistema
implementado. 
  
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta
Selecionada:
a.
 
  
Após um ajuste do sistema e testes preliminares, obteve-se a resposta representada
no grá�co a seguir. A referência foi �xada na amplitude 5, no entanto, a variável do
processo estabilizou-se abaixo desta referência, caracterizando erro em regime
permanente. 
  
 
  
Com base no grá�co apresentado, assinale a opção em que são apresentados,
respectivamente, o ajuste de sintonia que elimina o erro estacionário e a
consequente resposta do sistema.
Aumento do ganho integral , tornando a resposta mais
lenta.
Pergunta 6
(ENADE 2019) A �gura a seguir ilustra a versão simpli�cada de um quimiostato, um
tipo de biorreator utilizado em processos de fabricação de produtos alimentícios e
farmacêuticos, em que uma cultura de bactérias é continuamente alimentada para
gerar um produto fermentado na saída. 
  
 
  
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta Selecionada:
b. 
De forma simpli�cada, o funcionamento do sistema consiste em manter constantes
o volume  de cultura e as vazões de entrada e saída, que devem ser iguais a ,
regulando a concentração  de bactérias por meio da manipulação da
concentração  de alimento na entrada. O modelo desse processo pode ser
aproximado por duas equações. A primeira descreve o crescimento da cultura de
bactérias no interior do tanque: 
  
 
  
em que  é a concentração de alimento no interior do tanque,  e  são
constantes características de cada tipo de bactéria. A segunda equação descreve o
consumo do alimento no interior do tanque, dado por: 
  
 
em que  também é uma constante característica do tipo de bactéria em cultura.
Manipulando-se essas expressões, obtém-se a função de transferência em malha
aberta, apresentada a seguir. 
  
 
  
Considere que a concentração de bactérias em regime permanente não pode ser
inferior a 90% de um valor de referencia , e que este sistema é controlado em
malha fechada pela lei de controle . 
  
Qual o valor mínimo de  que satisfaz a condição de operação pretendida?
Pergunta 7
Considere o sistemade controle a seguir: 
  
 
Fonte: Autoria Própria 
  
Nele, tem-se: 
 
  
Quais os valores de  e  que levam o sistema a exibir erro de 1/6000 quando
excitado por uma rampa de inclinação 10?
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta Selecionada:
c. 
 e 
Pergunta 8
Resposta Selecionada:
d. 
No projeto algébrico de controladores, as especi�cações de desempenho do sistema
compensado geralmente são fornecidas em termos da velocidade e da forma da
resposta desejada. Em outras palavras, o projetista deve, a partir das características
especi�cadas pelo cliente, determinar quais os valores adequados para a frequência
natural  e também para a relação de amortecimento . 
  
Considere o sistema de controle a seguir: 
  
 
Fonte: autoria própria. 
  
  
Admitindo ausência de distúrbios (  e que sejam conhecidos os valores
adequados de  e , quais os valores dos ganhos  e  de um controlador PI
adequados quando ?
 e 
Pergunta 9
As especi�cações da resposta transitória do sistema de controle ilustrado na �gura a
seguir são atingidas quando . 
  
 
Fonte: autoria própria. 
  
Nesta situação, os polos dominantes são dados por .
No entanto, o erro estacionário para entrada em degrau vale 0,130, valor inaceitável
0,5 em 0,5 pontos
0,5 em 0,5 pontos
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Segunda-feira, 17 de Outubro de 2022 15h20min22s GMT-03:00
Resposta Selecionada:
a. 
para a aplicação à que se destina o sistema. Deseja-se projetar um controlador em
atraso de fase capaz de reduzir esse erro em 12 vezes. Qual o novo valor  que
garante a resposta em estado estacionário desejada?
Pergunta 10
Resposta
Selecionada:
b.
Acerca das ações de controle proporcional (P), integral (I) e derivativa (D), assinale a
opção correta.
O erro em regime estacionário para entrada ao degrau pode ser
eliminado com o uso da ação de controle integral.
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