ATIVIDADE A2 N5 FMU CONTROLE DE SISTEMAS

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ATIVIDADE A2 N5 FMU CONTROLE DE SISTEMAS
	Iniciado em
	sexta, 28 out 2022, 19:10
	Estado
	Finalizada
	Concluída em
	sexta, 28 out 2022, 20:31
	Tempo empregado
	1 hora 20 minutos
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Questão 1
Completo
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Texto da questão
Os diagramas de blocos consistem em um único bloco ou uma combinação de blocos. Estes são usados para representar os sistemas de controle em forma gráfica.
Sobre a representação em blocos dos sistemas de controle, analise os itens a seguir.
I. A função de transferência de um componente é representada por um bloco. O bloco tem entrada única e saída única.
II. O ponto de soma é representado com um círculo com uma cruz (X) dentro dele. Possui duas ou mais entradas e uma única saída. Ele produz a soma algébrica das entradas.
III. A função de transferência G(s) é calculada pela multiplicação da entrada C(s) com a saída Y(s).
IV. A representação de malha fechada se dá, geralmente, quando a saída do sistema retorna diretamente ao bloco da função de transferência.
Está correto apenas o que se afirma em:
a.
II, III e IV, apenas.
b.
I, II e III, apenas.
c.
I e II, apenas.
d.
I e III, apenas.
e.
II e IV, apenas.
Questão 2
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Cada lugar das raízes se origina em um polo da função de transferência em malha aberta G(s)H(s). Quando K aumenta para infinito, cada lugar das raízes deve se aproximar de um zero da função de transferência em malha aberta ou infinito no plano s. (NISE, 2017)
NISE, N. S. Engenharia de sistemas de controle. 7 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
Considere que no infinito, o valor de s deve se aproximar de um zero finito de malha aberta
ou um zero de malha aberta infinito. Analise as asserções a seguir e sua correlação.
I. Se o número de raízes em malha aberta é igual ao número de raízes em malha fechada, o número de partes terminando em zeros finitos é igual ao número m de zeros em malha aberta.
PORQUE
II. Os polos e zeros complexos conjugados de malha aberta não têm influência sobre o lugar das raízes no eixo real, porque a contribuição à condição do ângulo de polos e zeros complexos conjugados é de 180°.
Analise e marque a alternativa correta.
a.
As asserções I e II estão incorretas.
b.
As asserções I e II estão corretas, e II não justifica I.
c.
A asserção I está incorreta, mas a II está correta.
d.
A asserção I está correta, mas a II está incorreta.
e.
As asserções I e II estão corretas, e II justifica I.
Questão 3
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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 a toolbox Controled Systems para análise da resposta do sistema.
b.
Utilizar o comando tf para obter a representação no espaço de estados.
c.
Utilizar o comando stepplot para obter o gráfico da resposta do sistema.
d.
Utilizar a toolbox Control System Toolbox, que permite a análise de sistemas dinâmicos.
e.
Utilizar o comando tf para obter a resposta ao degrau unitário.
Questão 4
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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 afirmar que o número de polos é maior que o número de zeros.
A sequência correta é mostrada em:
a.
F, F, V, F.
b.
V, V, F, F.
c.
V, V, V, F.
d.
V, V, F, V.
e.
F, V, V, F.
Questão 5
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
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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.
I e II, apenas.
b.
II e IV, apenas.
c.
I e III, apenas.
d.
III, apenas.
e.
II e III, apenas.
Questão 6
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Uma das grandes áreas em que os sistemas de controle atuam é a automação, intimamente interligada com o controle de seus processos. Podemos exemplificar, 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 artificialmente, 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.
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.
c.
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.
d.
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.
e.
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.
Questão 7
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
O seguinte sistema visa o controle de uma planta que é representada por uma função de transferência de ordem 1, no domínio s, dadas as características reais do sistema. O objetivo aqui é promover a estabilidade, utilizando-se, inclusive, um segurador de ordem zero:
Fonte: NISE, 2018 [Adaptada].
NISE, N. Engenharia de controle de sistemas. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. 
Analise as afirmativas a seguir sobre o sistema:
I. Para que o sistema de controle digital seja estável, o período de amostragem deve ser alto.
II. O ajuste do período de amostragem é análogo ao ajuste da faixa de ganho, em sistemas no domínio do tempo.
III. Geralmente o sistema de controle digital dispensa o uso de sensores e transdutores na realimentação da malha.
IV. O controlador pode ser projetado, neste caso, considerando a imposição de polos em malha aberta.
Está correto o que se afirma em:
a.
 III,apenas.
b.
I e III, apenas.
c.
 II, apenas.
d.
II e IV, apenas.
e.
I e II, apenas.
Questão 8
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
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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 instável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo fora do círculo unitário.
b.
É instável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo dentro do círculo unitário.
c.
É estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que os polos estão no semiplano esquerdo do plano s.
d.
É marginalmente estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que os polos estão no eixo imaginário do plano s.
e.
É estável, pois pela tabela de Routh é possível verificar que há um polo fora do círculo unitário.
Questão 9
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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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 a região de análise de estabilidade.
b.
A circunferência de raio 1 representa a região de análise de estabilidade.
c.
A circunferência de raio 1 representa o lugar geométrico do sistema em malha aberta.
d.
A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do controlador.
e.
A circunferência de linha preta representa o lugar geométrico das raízes do sistema em malha aberta.
Questão 10
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
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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 projeto de um controlador PID pode ser realizado utilizando as medidas de tempo T e L.
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 é um exemplo típico de sistema com características de terceira ordem, com relação à sua função de transferência.
e.
O sistema apresentado teve sua resposta, em regime transitório e permanente, com relação à rampa unitária.
Parte inferior do formulário