Avaliação II - Individual Modelagem e Sistemas Dinâmicos

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GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:765396)
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
Os sistemas de Segunda Ordem Subamortecidos representam um modelo comum para problemas físicos. O objetivo é definir especificações 
transitórias associadas às respostas subamortecidas para os processos industriais, a fim de aumentar o ganho e reduzir insumos. Com base no exposto, 
assinale a alternativa CORRETA:
A Quanto maior o valor de csi mais oscilatória é a resposta do sistema.
B Quanto menor o valor de csi mais oscilatória é a resposta do sistema.
C Quanto maior o valor do tempo de subida mais oscilatória é a resposta do sistema.
D Quanto menor o valor da frequência natural amortecida mais oscilatória é a resposta do sistema.
Os sistemas de segunda ordem são aqueles cujo modelo pode ser escrito por uma equação diferencial de segunda ordem, ou, em outras palavras, 
são aqueles que possuem dois polos. Contrariamente ao que ocorre em sistemas de primeira ordem, cujo comportamento é bastante uniforme, a 
resposta dos sistemas de segunda ordem varia radicalmente, de acordo com o valor de alguns dos seus parâmetros. Sendo assim, deve-se primeiro 
fazer uma classificação dos perfis existentes para tais sistemas visando uma boa compreensão dos fenômenos que ocorrem em cada caso. Com base 
no exposto, analise as sentenças a seguir:
I- Na resposta não amortecida, pelo próprio nome pode-se deduzir que o fator de amortecimento é nulo, ou seja, csi = 0. Em função disso haverá dois 
polos imaginários (j.ômega_n).
II- Na resposta não amortecida, pelo próprio nome pode-se deduzir que o fator de amortecimento é nulo, ou seja, csi = 0. Em função disso haverá um 
polo imaginário (j.ômega_n).
III- Na resposta não amortecida, pelo próprio nome pode-se deduzir que o fator de amortecimento é nulo, ou seja, csi = 0. Em função disso não 
haverão polos.
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença III está correta.
B Somente a sentença I está correta.
C As sentenças I e II estão corretas.
D Somente a sentença II está correta.
Nos sistemas de segunda ordem, há um número maior e mais variado de respostas quando comparado aos sistemas de primeira ordem. Um 
exemplo dessa afirmação se dá pela característica da resposta, em um sistema de primeira ordem a variação de um parâmetro da função de 
transferência vai resultar apenas na velocidade da resposta, enquanto no sistema de segunda ordem a forma da resposta será modificada. A resposta 
transitória é uma função do tempo que vai do estado inicial até o final. Já a resposta estacionária (regime permanente) corresponde à maneira como o 
sinal de saída do sistema se comporta quanto "t" tende ao infinito. Com base nesse assunto, assinale a alternativa CORRETA:
A A classificação dos sistemas de segunda ordem são: (i) Sistema subamortecido (0 < csi < 1); (ii) Sistema criticamente amortecido (csi < 1) e
Sistema superamortecido (csi > 1). Os sistemas não amortecidos não oscilam e o csi = 0.
B A classificação dos sistemas de segunda ordem são: (i) Sistema subamortecido (0 < csi < 1); (ii) Sistema criticamente amortecido (csi = 1) e
Sistema superamortecido (csi > 1). Os sistemas não amortecidos não oscilam e o csi = 0.
C A classificação dos sistemas de segunda ordem são: (i) Sistema subamortecido (0 < csi < 1); (ii) Sistema criticamente amortecido (csi > 1) e
Sistema superamortecido (csi < 1). Os sistemas não amortecidos não oscilam e o csi = 0.
D A classificação dos sistemas de segunda ordem são: (i) Sistema subamortecido (0 > csi> 1); (ii) Sistema criticamente amortecido (csi = 1) e
Sistema superamortecido (csi > 1). Os sistemas não amortecidos não oscilam e o csi = 0.
Uma característica de sistema de primeira ordem é que ele não responde instantaneamente a uma súbita mudança na sua entrada, a resposta do 
processo é apenas 63,2% da variação total. Teoricamente, o resultado do processo nunca atinge o novo valor do estado estacionário, uma 
aproximação do novo valor obtém-se quando t é igual à 3 - 5 vezes a constante de tempo do processo. Sobre esse tema, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Nos sistemas de primeira ordem a caracterização da resposta pode ser dada pelas constantes de tempo.
( ) Em função desse comportamento, a resposta no tempo de sistemas de segunda ordem possui uma classificação quanto ao desempenho da 
resposta do sistema ao degrau unitário. 
( ) As respostas serão classificadas como não amortecida, subamortecida, criticamente amortecida e superamortecida.
( ) Nos sistemas de segunda ordem outras grandezas podem auxiliar para descrição da resposta transitória, tais grandezas são a frequência natural, 
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ômega n, e o fator de amortecimento, csi. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V - V.
B V - V - V - V.
C V - V - F - V.
D V - F - V - F.
Uma função de transferência (FT) de um sistema linear é representada por uma fração com polinômios no domínio da frequência no numerador e 
denominador. Solucionando-se estes polinômios, determinamos as suas raízes. Considerando a função de transferência G(s) = s/(s + 3), analise as 
sentenças a seguir:
I- Esta FT possui um zero igual a -3.
II- Esta FT possui um polo igual a -3.
III- Esta FT possui um polo igual a 0.
IV- Esta FT possui um zero igual a 0.
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I, II e IV estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D As sentenças II e IV estão corretas.
O Scilab é um software científico para computação numérica semelhante ao MATLAB que fornece um poderoso ambiente computacional 
aberto para aplicações científicas. Desenvolvido desde 1990 pelos pesquisadores do INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en 
Automatique) e do ENPC (École Nationale des Ponts et Chaussées), é agora mantido e desenvolvido pelo Scilab Enterprises desde julho de 2012. 
Distribuído gratuitamente via Internet desde 1994, o Scilab é atualmente usado em diversos ambientes industriais e educacionais pelo mundo. Com 
base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O comando Syslin é utilizado para definição de sistemas lineares.
( ) Em Scilab, uma das formas práticas de declarar as funções é através da sintaxe p = poly(vec, vname, "roots"'"coeff").
( ) O cálculo das raízes de um polinômio é obtido de forma prática em Scilab, com o comando roots.
( ) Com a função de transferência determinada podemos utilizar o Scilab para encontrarmos os polos e zeros dessa função, através do comando 
plzr().
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - V - V.
B V - V - V - V.
C F - V - V - F.
D F - F - F - V.
O objetivo permanente dos sistemas de controle é propiciar uma ampla flexibilidade e um alto nível de autonomia. Dois conceitos de sistemas 
abordam esse objetivo por meio de diferentes caminhos evolucionários. Os robôs industriais atuais são reconhecidos como bastante autônomos - uma 
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vez programados, normalmente, não é necessária intervenção posterior. Por causa de limitações sensoriais, esses sistemas robóticos têm flexibilidade 
limitada para adaptarem-se a mudanças no ambiente de trabalho; aprimorar essa percepção do ambiente é uma motivação para as pesquisas em visão 
computacional. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
A A automação é usada para diminuir a produtividade e obter produtos de alta qualidade. A automação é a operação ou controle automático de um
processo, dispositivo ou sistema.
B A automação é usada para substituir a produtividade e obter produtos de qualidade mediana. A automação é a operação ou controle manual de
um processo, dispositivo ou sistema.
C A automação é usada para melhorar a produtividade e obter produtos de alta qualidade. A automação é a operação ou controle manual de um
processo, dispositivo ou sistema.
D A automação é usada para melhorara produtividade e obter produtos de alta qualidade. A automação é a operação ou controle automático de um
processo, dispositivo ou sistema.
São características dos sistemas de segunda ordem: Frequência Natural, ômega_n: é a frequência de oscilação do sistema sem amortecimento. 
Fator de Amortecimento, csi: considera a razão entre a frequência de decaimento exponencial da envoltória e a frequência natural. Com base nesse 
assunto, assinale a alternativa CORRETA:
A A variação dos parâmetros de sistemas de segunda ordem pode variar o tipo da entrada.
B A variação dos parâmetros de sistemas de segunda ordem pode variar o tipo da resposta.
C A variação dos parâmetros de sistemas de segunda ordem pode variar o tipo da realimentação, da estabilidade e do erro ao degrau.
D A variação dos parâmetros de sistemas de segunda ordem pode variar o tipo do controlador.
As respostas possíveis a um sistema de segunda ordem submetido a um degrau unitário são: sem amortecimento, amortecida, subamortecida, 
criticamente amortecida e superamortecida, conforme mostrado na figura a seguir. Neste contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas:
( ) A curva A é a resposta não amortecida.
( ) A curva B é a resposta subamortecida.
( ) A curva C é a resposta criticamente amortecida.
( ) A curva D é a resposta superamortecida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - V.
B F - F - V - V.
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C F - V - F - V.
D V - F - V - F.
O desempenho dos sistemas de primeira ordem através da resposta destes no domínio do tempo são caracterizados pela função de transferência: 
G(s)=a/(s+a). Esse sistema é dito sem integrador. A constante de tempo é definida como o tempo para e^(-at) reduzir para 37 % do seu valor inicial. O 
tempo de acomodação, Ts, é dado para que a resposta alcance e fique em uma faixa de 2% aproximadamente do seu valor final. Com base no exposto, 
analise as sentenças a seguir:
 
I- Uma característica de sistema de primeira ordem é que ele não responde instantaneamente a uma súbita mudança na sua entrada, a resposta do 
processo é apenas 73,2% da variação total.
II- Além da constante de tempo, existem outros parâmetros fundamentais para a análise da resposta transitória, trata-se do tempo de subida, indicado 
por Tr, e do tempo de acomodação, dado por Ts. 
III- O resultado do processo nunca atinge o novo valor do estado estacionário, uma aproximação do novo valor obtém-se quando t é igual a 3 até 5 
vezes a constante de tempo do processo.
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença II está correta.
B As sentenças II e III estão corretas.
C As sentenças I e III estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
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