SISTEMAS DE CONTROLE FMU A5_222RGR0485A

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27/10/2022 21:19 N2 (A5): Revisão da tentativa
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Minhas Disciplinas 222RGR0485A - CONTROLE DE SISTEMAS PROVA N2 (A5) N2 (A5)
Iniciado em quinta, 27 out 2022, 20:36
Estado Finalizada
Concluída em quinta, 27 out 2022, 21:17
Tempo
empregado
41 minutos 5 segundos
Avaliar 7,00 de um máximo de 10,00(70%)
Questão 1
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
A análise de estabilidade de um sistema de controle digital, bem como de um sistema digital ainda não controlado, é feita pela
apresentação deste sistema por seu lugar geométrico das raízes, utilizando o plano z, por exemplo. Nesse sentido, veja o exemplo a
seguir:
Fonte: Elaboração do autor, 2022.
Sobre este sistema, é possível a�rmar que:
a. A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do sistema em malha aberta.
b. A circunferência de raio 1 representa o lugar geométrico do sistema em malha aberta.
c. A circunferência de raio 1 representa a região de análise de estabilidade.
d. A circunferência de linha preta representa a região de análise de estabilidade.
e. A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do controlador.
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Questão 2
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 3
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Medindo-se a temperatura ambiente real e comparando-a com a temperatura de referência (temperatura desejada), o termostato
ativa ou desativa o equipamento de aquecimento ou resfriamento, de modo que assegure que a temperatura ambiente permaneça
em um nível confortável, independentemente das condições exteriores.
Com base no texto, e na classi�cação dos sistemas de controle, analise os itens, atribuindo (V) para verdadeiro e (F) para falso.
I. (  ) Em um sistema de controle de malha fechada, o sinal de erro atuante realimenta o controlador, de modo a minimizar o erro e
acertar a saída do sistema com valor desejado.
II. (  ) Em sua representação em diagrama de blocos, um sistema em malha aberta utiliza a saída para realizar uma reavaliação dos
controles de entrada do sistema em questão.
III. (  ) O sinal de entrada é muito complexo por natureza, pois pode ser uma combinação de vários outros sinais, podendo ser difícil, a
princípio, uma análise comportamental.
IV. (  ) No domínio do tempo, o sinal de degrau unitário é representado por u(t). A transformação de Laplace da função degrau
unitário é 1/s, usado como uma entrada de sistema.
A ordem correta é encontrada na alternativa:
a. V, V, V, V.
b. V, F, V, F.
c. F, F, V, V.
d. V, F, V, V.
e. F, F, V, F.
Uma das grandes áreas em que os sistemas de controle atuam é a automação, intimamente interligada com o controle de seus
processos. Podemos exempli�car, no controle de processos industriais, a área química, petroquímica etc.
Nessas condições, de acordo com o texto e princípios do sistema de controle, assinale a alternativa correta:
a. Distúrbios são alterações manuais, ou seja, geradas arti�cialmente, que podem afetar de modo adverso o valor da grandeza
ou variável de saída de uma planta. Se gerado dentro do sistema, é chamado de distúrbio interno; caso contrário, é chamado
de distúrbio externo.
b. Instrumentação comercial e industrial possuem tendência de utilizar a eletrônica digital de forma mais abundante, pela
possibilidade de multiprogramação, ou seja, diversas ações de controle distintas, bem como troca de informações através de
uma rede para comunicação e transmissão de dados.
c. Os sistemas de controle baseiam-se, em resumo, em duas fundamentações: feedback e análise de sistemas lineares, ainda
que a integração com redes de comunicação não seja realizada nesses projetos.
d. Sinal de Controle é uma operação voluntária ou induzida que acontece de forma progressiva, na qual uma série de ações
controladas ou movimentos direcionados são constituídos para que se alcance determinados resultados.
e. O controle feito de forma automática acaba sendo dispensável para qualquer ramo referente a engenharia e a ciência como
um todo. Historicamente, muitos trabalhos foram realizados como estudo na área, como o controle de velocidade de
máquina a vapor.
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Questão 4
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Em uma linha de produção de uma engrenagem para motor elétrico, foi realizada a modelagem de um pequeno sistema de controle,
no qual é formado por três subsistemas em paralelo, G1(s), G2(s) e G3(s). Considere a saída de cada subsistema, respectivamente,
como X1(s), X2(s) e X3(s), onde tivemos uma única entrada I(s). 
Considere que G1(s) é a única in�uência com sinal negativo na saída geral do sistema. Dessa forma, podemos dizer que a saída O(s)
do sistema geral será dada por:
a. O(s) = [G1(s) + G2(s) + G3(s)]. 
b. O(s) = [G1(s) + G2(s) + G3(s)] I(s).
c. O(s) = [G1(s) G2(s) G3(s)] I(s).
d. O(s) = [-G1(s) + G2(s) + G3(s)].
e. O(s) = [-G1(s) + G2(s) + G3(s)] I(s).
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Questão 5
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
A �gura a seguir demonstra uma relação típica vista na resposta de sistemas, em alguns casos até mesmo já com o uso de um
controlador, um certo atraso típico na resposta e uma constante de tempo E medida padrão, que também serve de referência no
projeto do controlador:
Fonte: OGATA, 2010, p. 523.
OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
Especialmente acerca deste último ponto levantado, sobre possibilidades de projeto de sistemas de controle, assinale a alternativa
correta:
a. O sistema apresentado é um exemplo típico de sistema com características de terceira ordem, com relação à sua função de
transferência.
b. O controlador PID neste caso pode ser projetado utilizando técnicas como o IMC, modelo de controle interno.
c. O sistema apresentado é um exemplo típico de sistema com características de segunda ordem, com relação à sua função de
transferência.
d. O sistema apresentado teve sua resposta, em regime transitório e permanente, com relação à rampa unitária.
e. O projeto de um controlador PID pode ser realizado utilizando as medidas de tempo T e L.
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Questão 6
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 7
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
A análise de certos tipos de sistemas de controle só foi possível, ainda que para aproximações como um modelo linear, por exemplo,
com o uso de softwares. Entender o comportamento não linear de um pêndulo simples, tipo de sistema clássico, é uma destas
possibilidades.
Qual é uma possível estratégia a ser tomada, neste sentido, utilizando softwares como o MATLAB?
a. Utilizar o comando stepplot para obter o grá�co da resposta do sistema.
b. Utilizar a toolbox Control System Toolbox, que permite a análise de sistemas dinâmicos.
c. Utilizar o comando tf para obter a representação no espaço de estados.
d. Utilizar a toolbox Controled Systems para análise da resposta do sistema.
e. Utilizar o comando tf para obter a resposta ao degrau unitário.
Um sistema físico pode ser modelado de diversas formas e, entre elas, pode ser através de um sistema linear de resposta não
variável ao longo do tempo. Mais ainda, em relação à sua estabilidade, percebemos que esta análise pode ser feita pelo modelo
matemático, utilizando questões como a posição no plano s dos polos em malha fechada.
Nesse sentido, analise e assinale a alternativa correta:
a. Um sistema instável é aquele que possui um ou mais polos no semiplano direito do plano s.
b. Um sistema instável é aquele que tem polos sobre o eixo imaginário do plano s.
c. Um sistema marginalmente estável é aquele que possui polos no semiplano esquerdo e no eixo.
d. Um sistema que é estável possuirá polos em ambos os semiplanos do plano s.
e. Um sistema marginalmente estável é aquele que possui polos no semiplano direito do plano s.
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Questão 8
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 9
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Um dos problemas importantes na análise de um sistema de controle é determinar todos os polos de malha fechada ou pelo menos
aqueles mais próximos do eixo jω. Se as características da resposta em frequência de um sistema de malha aberta são conhecidas, é
possível estimar os polos de malha fechada mais próximos ao eixo jω. (OGATA, 2010)
OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 5. ed. Londres: Pearson, 2015. 
Deseja-se calcular a margem de ganho e a margem de fase para um sistema que fornece os seguintes dados experimentais de
resposta em frequência em malha aberta: na frequência de 0,005 Hz um ganho de 1,00 e fase -120°; em 0,010 Hz um ganho de 0,45 e
fase -180°. A alternativa que apresenta o resultado correto da margem de ganho e fase, respectivamente, desse sistema, é:
a. 2.22 e 60°.
b. 0.45 e 60°.
c. 0.45 e 120°.
d. 2.22 e 120°.
e. 1.45 e 60°.
O projeto de controladores envolve sempre a escolha da localização de polos e zeros do sistema em malha fechada, que deve ser
traduzida através da escolha da estrutura do controlador e dos seus parâmetros (Como em controlares P, PI, PD e PID).  (OGATA,
2010)
OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 5. ed. Londres: Pearson, 2015. 
Sobre o método do lugar das raízes, e projeto de controle de sistemas, analise os itens a seguir.
I. O primeiro passo para a construção do lugar das raízes é a localização dos polos em malha aberta.
II. É possível determinar o número de assíntotas no cálculo do lugar das raízes com base nos polos e zeros do sistema.
III. O lugar das raízes terá tantas partes quanto forem o número de raízes da equação característica do sistema.
IV. Uma das peculiaridades do método é fazer uma aproximação do sistema em estudo para um modelo correspondente a um
sistema de segunda ordem.
Está correto apenas o que se a�rma em:
a. I e II, apenas.
b. I, II, III e IV
c. II, III e IV, apenas.
d. II e IV, apenas.
e. I, II e III, apenas.
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Questão 10
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
A Equação Característica relacionada ao método do Lugar das Raízes é dada por 1 + G(s)H(s) = 0. Diferenciando a equação
característica e igualando dk/ds igual a zero, podemos obter pontos de ruptura. Suponha que dois lugares das raízes que partem do
polo e se movem em direções opostas colidem um com o outro, de modo que após a colisão eles começam a se mover em direções
diferentes.
De acordo com o texto e princípios da equação característica para o método do local das raízes, analise os itens a seguir, atribuindo
(V) para verdadeiro e (F) para falso.
I. ( ) Nos pontos de ruptura ocorrem múltiplas raízes da equação característica 1 + G(s)H(s) = 0.
II. ( ) O valor de K é máximo nos pontos onde os ramos do lugar das raízes se rompem. 
III. ( ) Os pontos de ruptura podem ser reais, imaginários ou complexos.
IV. ( ) Se K = 0, podemos a�rmar que o número de polos é maior que o número de zeros.
A sequência correta é mostrada em:
a. V, V, F, F.
b. F, V, V, F.
c. V, V, V, F.
d. F, F, V, F.
e. V, V, F, V.
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