222RGR0485A - CONTROLE DE SISTEMAS N2(A5)

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222RGR0485A - CONTROLE DE SISTEMAS
1. Minhas Disciplinas
2. 222RGR0485A - CONTROLE DE SISTEMAS
3. PROVA N2 (A5)
4. N2 (A5)
	Iniciado em
	quarta, 26 out 2022, 20:28
	Estado
	Finalizada
	Concluída em
	quinta, 27 out 2022, 21:50
	Tempo empregado
	1 dia 1 hora
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Questão 1
Completo
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Texto da questão
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 afirmar que:
a.
A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do controlador.
b.
A circunferência de linha preta representa a região de análise de estabilidade.
c.
A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do sistema em malha aberta.
d.
A circunferência de raio 1 representa a região de análise de estabilidade.
e.
A circunferência de raio 1 representa o lugar geométrico do sistema em malha aberta.
Questão 2
Completo
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Texto da questão
A figura 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 sistema apresentado teve sua resposta, em regime transitório e permanente, com relação à rampa unitária.
c.
O projeto de um controlador PID pode ser realizado utilizando as medidas de tempo T e L.
d.
O controlador PID neste caso pode ser projetado utilizando técnicas como o IMC, modelo de controle interno.
e.
O sistema apresentado é um exemplo típico de sistema com características de segunda ordem, com relação à sua função de transferência.
Questão 3
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Texto da questão
Um controlador PID, de ação proporcional, integral e derivativa, é um tipo de estratégia para controle de sistemas que pode ser utilizada em plantas industriais, em geral, para melhoria da resposta transitória e em regime permanente, por exemplo.
Analise as afirmativas a seguir sobre este tipo de controlador:
I. A ação proporcional atua na saída do sistema, junto à variação do erro visto neste, ainda com o controlador.
II. A ação integral do controlador proporciona a saída junto à variação da integral do erro do sistema.
III. A ação proporcional é capaz de amplificar o erro do sistema a partir do uso de um ganho, que pode ser ajustável.
IV. A ação derivativa do controlador proporciona a saída correspondente à variação da integral do erro do sistema.
Está correto o que se afirma em:
a.
III, apenas.
b.
II e III, apenas.
c.
II e IV, apenas.
d.
I e III, apenas.
e.
I e II, apenas.
Questão 4
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Texto da questão
Um engenheiro de controle precisa realizar uma classificação correta para determinado tipo de sistema. Algumas considerações que ele conseguiu obter foram:
· O sistema a ser controlado está em malha fechada.
· A frequência de decaimento exponencial é igual a 15Hz.
· A frequência natural é 20 Hz.
Desse modo, podemos dizer que o sistema:
a.
É sobre amortecido.
b.
Possui fator de amortecimento nulo.
c.
É criticamente amortecido.
d.
É sub amortecido.
e.
Não é amortecido.
Questão 5
Completo
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Texto da questão
A obtenção da representação no domínio do tempo, contínua, de um sistema de controle digital, é feita de maneira análoga ao que fazemos ao analisarmos este mesmo sistema no domínio da frequência. Aliás, lembre-se que transitar entre estas representações pode trazer vantagens, como a possibilidade de uso de uma determinada técnica mais conveniente para o projeto do sistema de controle. Tendo a seguinte função no domínio z,
qual seria a função do tempo amostrada correspondente?
a.
f^* (t)=∑_(k=-∞)^∞▒〖[2,5〖(-0,4)〗^k]δ(t-KT) 〗
b.
f^* (t)=∑_(k=-∞)^∞▒〖[-2,5(0,3)^k+2,5〖(-0,4)〗^k]δ(t-KT) 〗
c.
f^* (t)=∑_(k=-∞)^∞▒〖[(0,3)^k+〖(-0,4)〗^k]δ(t-KT) 〗
d.
f^* (t)=∑_(k=-∞)^∞▒〖[2,5〖(0,4)〗^k]δ(t-KT) 〗
e.
f^* (t)=∑_(k=-∞)^∞▒〖[-2,5]δ(t-KT) 〗
Questão 6
Completo
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Texto da questão
Luiz, engenheiro eletricista, precisa obter um controlador para o sistema apresentado a seguir e escolheu para isso a imposição algébrica de polos, visto que os polos de malha fechada são conhecidos e valem 0,505 + j0,366 e 0,505 - j0,366:
Fonte: Elaboração do autor, 2022.
A função de transferência do controlador será:
a.
Gc(z) = 0,4(z-0,812)/(z-0,267)
b.
Gc(z) = 8,4(z-0,08)/(z-0,026)
c.
Gc(z) = 108(z-0,825)/(z-0,267)
d.
Gc(z) = 8,4(z-0,825)/(z-0,267)
e.
Gc(z) = 10,8(z-0,818)/(z-0,204)
Questão 7
Completo
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Texto da questão
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 influência 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)] I(s).
b.
O(s) = [G1(s) + G2(s) + G3(s)] I(s).
c.
O(s) = [G1(s) + G2(s) + G3(s)].
d.
O(s) = [-G1(s) + G2(s) + G3(s)] I(s).
e.
O(s) = [-G1(s) + G2(s) + G3(s)].
Questão 8
Completo
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Texto da questão
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 marginalmente estável é aquele que possui polos no semiplano esquerdo e no eixo.
b.
Um sistema marginalmente estável é aquele que possui polos no semiplano direito do plano s.
c.
Um sistema que é estável possuirá polos em ambos os semiplanos do plano s.
d.
Um sistema instável é aquele que tem polos sobre o eixo imaginário do plano s.
e.
Um sistema instável é aquele que possui um ou mais polos no semiplano direito do plano s.
Questão 9
Completo
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Texto da questão
A estabilidade de um sistema de controle digital destinado à usinagem de peças, via CNC (Comando Numérico Computadorizado), pode ser feita pelo uso do critério de Routh-Hurwitz. Suponha que, neste caso, tenhamos uma função de transferência em malha fechada na forma T(z) = N(z)/D(z), na qual D(z) é z³-z²-0,2z+0,1.
O que é possível concluir sobre a estabilidade deste sistema?
a.
É estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que os polos estão no semiplano esquerdo do plano s.
b.
É estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo fora do círculo unitário.
c.
É marginalmente estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que os polos estão no eixo imaginário do plano s.
d.
É instável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo dentro do círculo unitário.
e.
É instável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo fora do círculo unitário.
Questão 10
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
O projeto de controladoresenvolve 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 afirma em:
a.
I, II e III, apenas.
b.
II, III e IV, apenas.
c.
II e IV, apenas.
d.
I, II, III e IV
e.
I e II, apenas.
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