Prova N2 (A5) - Projeto de Controle

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16/05/2023, 15:00 N2 (A5): Revisão da tentativa
https://ambienteacademico.com.br/mod/quiz/review.php?attempt=2233653&cmid=775341 1/6
Iniciado em segunda, 15 mai 2023, 20:01
Estado Finalizada
Concluída em segunda, 15 mai 2023, 21:47
Tempo
empregado
1 hora 45 minutos
Avaliar 3,00 de um máximo de 10,00(30%)
Questão 1
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Para um projeto de controle, por vezes, é necessário converter a planta de tempo contínuo em um equivalente discreto que seja capaz
de prever a saída desse sistema nas instâncias de amostra, considerando que o sinal de controle para a planta é atualizado a cada
instância de amostra (ABADIE et al., 2015). Um elemento importante nesse contexto é qual?
Assinale a alternativa correta.
a. Estimador.
b. Controlador.  Resposta incorreta! O vetor de estado, geralmente, não está disponível diretamente, por meio de medições.
Assim, precisa-se estimar o vetor de estado de acordo com medições y(k). A ideia por trás do estimador é
colocar um modelo da planta em paralelo com a planta real e conduzir ambos com a mesma entrada.
Objetos como o sensor e o controlador, por exemplo, atuam apenas como elementos eletrônicos presentes
na planta física. Por isso, um vetor com as n variáveis de estado não pode ser entendido como um fator de
feedback.
c. Vetor.
d. Sensor.
e. Objeto.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Estimador.
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Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Questão 3
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Um sistema de controle pode ser pensado de diversas formas e, diante de cada problemática, pode-se adotar um sistema diferente. Os
controles dos tipos malha fechada e malha aberta são, amplamente, utilizados na indústria. Sobre os controles de malha fechada e de
malha aberta, assinale a alternativa correta:
a. O controle de malha fechada exige custos de concepção mais robustos que o controle de malha aberta.
b. O controle de malha fechada não opera por realimentação, mas o controle de malha aberta opera.
c. O controle de malha fechada é considerado mais simples do que o de malha aberta.
d. O controle de malha fechada é
mais e�ciente que o de malha
aberta, pois garante que o objetivo
�nal seja alcançado.
 A resposta está correta. O controle de malha fechada, por trabalhar com
realimentação de valores, consegue alterar o valor das variáveis, assim, torna-se
menos sensível a distúrbios, uma vez que o sistema consegue se autocorrigir
quando programado para tal.
e. O controle de malha fechada possui maior sensibilidade a distúrbios que o controle de malha aberta.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
O controle de malha fechada é mais e�ciente que o de malha aberta, pois garante que o objetivo �nal seja alcançado.
Quando se estuda o controle moderno, é possível se deparar com dois conceitos que não eram vistos no controle clássico: os termos
controlabilidade e observabilidade. Sobre esses dois conceitos, assinale a alternativa correta:
a. O teorema da controlabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é controlável se, e somente se, o posto da matriz de
controlabilidade Vnqxn associada for igual a n.
b. Um sistema será dito controlável no instante t0 se for possível, por meio de um vetor de controle não minutado, transferir o
sistema de qualquer estado �nal x(tf) para qualquer outro estado inicial, em um intervalo t(0).
c. Um sistema será dito observável no instante t0 se, com o sistema no estado x(t0), for possível determinar esse estado a partir
da observação da saída durante um intervalo de tempo �nito.
d. Um sistema
do tipo
controle
moderno
sempre
será
considerado
controlável
e
observável.
 A resposta está incorreta. Um sistema será dito controlável no instante t0 se for possível, por meio de um
vetor de controle não minutado, transferir o sistema de qualquer estado inicial x(t0) para qualquer outro
estado, em um intervalo de tempo �nito. O teorema da observabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é
observável se, e somente se, o posto da matriz de observabilidade Vnqxn associada for igual a n. O teorema
da controlabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é controlável se, e somente se, o posto da matriz de
controlabilidade Unxnp associada for igual a n. Assim nem sempre um controle moderno pode ser
considerado controlável e observável, o que irá depender de algumas condições prévias.
e. O teorema da observabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é observável se, e somente se, o posto da matriz de
observabilidade Unxnp associada for igual a n.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Um sistema será dito observável no instante t0 se, com o sistema no estado x(t0), for possível determinar esse estado a partir da
observação da saída durante um intervalo de tempo �nito.
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Questão 4
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Os sistemas observadores são importantes dentro dos sistemas de controle, sendo esses responsáveis pela projeção correta de um
sistema que utiliza os espaços dos estados. Sobre os projetos de observadores, assinale a alternativa correta:
a. O cálculo da matriz H de realimentação é um problema de inversão de matriz.
b. O projeto de observador se reduz ao cálculo da matriz H de realimentação.
c. Se o modelo de
estado do
sistema estiver
na forma
canônica do
observador, o
projeto se torna
mais complexo.
 A resposta está incorreta. Projetar um observador de estados é o mesmo que apontar a matriz H de
realimentação do erro da resposta do observador. O projeto de observador, de maneira geral, reduz-
se ao cálculo da matriz H de realimentação, que, por sua vez, é um problema de alocação de polos
análogo ao que foi visto no caso dos controladores. Entretanto, se o modelo de estado do sistema
estiver na forma canônica do observador, o procedimento para o projeto se simpli�ca com o auxílio de
algumas fórmulas que permitem o cálculo imediato.
d. Projetar um observador é o mesmo que apontar a matriz inversa do sistema.
e. Projetar um observador sempre pode ser feito por meio de fórmulas simples, que permitem o cálculo imediato.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
O projeto de observador se reduz ao cálculo da matriz H de realimentação.
A matriz A é uma metodologia bastante utilizada em sistemas de controle, uma vez que irá auxiliar na manipulação das equações de
estado. Assim essa metodologia poderá aparecer em diferentes momentos de um sistema de controle. Sobre a matriz A, assinale a
alternativa correta:
a. A diagonalização de uma matriz requer que autovalores da matriz A sejam todos múltiplos.b. Uma matriz, quando diagonalizada, será conhecida como An.
c. Se os autovalores da matriz A forem distintos, será impossível a diagonalização.
d. Uma segunda matriz, X da transformação, que diagonaliza a matriz A, terá as colunas formadas pelos autovalores da própria
matriz A, desde que esses valores sejam múltiplos.
e. A matriz A de um sistema pode passar por
algumas transformações, e uma delas é a
diagonalização.
 A resposta está correta. A matriz A de um sistema pode passar por algumas
transformações, e uma delas é a diagonalização. Isso resulta em uma matriz
conhecida como A'.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
A matriz A de um sistema pode passar por algumas transformações, e uma delas é a diagonalização.
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Questão 6
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
O conceito de estado de um sistema dinâmico se refere a um conjunto mínimo de variáveis conhecidas como variáveis de estado, que
descrevem, completamente, o sistema e sua resposta a qualquer conjunto de entradas (SKELTON, 1988). Nesse sentido, as entradas do
sistema para o tempo t ≥ t0 são su�cientes para prever o estado futuro e as saídas para qual instante (tempo)?
Assinale a alternativa correta.
a. t
=
0.
 Resposta incorreta, pois, para prever o estado futuro do sistema e as saídas, considera-se todo tempo t > t0. As
variáveis de estado são de�nidas em t = t0. A entrada, por sua vez, é notada para t ≥ t0. Tal con�guração pode
determinar a saída do sistema em t ≥ t0.
b. t = 1.
c. t + 1.
d. t + 0.
e. t > t0.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
t > t0.
O controle do tipo override, também conhecido como controle seletivo, vem sendo, amplamente, utilizado na indústria. Ele é um tipo
de controle de sistema que traz diversos benefícios aos maquinários aos quais está inserido. Sobre esse tipo de sistema, assinale a
alternativa correta:
a. O controle override
atua sobre sistemas nos
quais existem riscos e
perigos.
 A resposta está correta. O controle override atua sobre sistemas nos quais existem riscos e
perigos. Assim, por meio de um projeto de controle, assumem-se mecanismos em que um
bloqueio ou substituição de sistema pode ser empregado durante uma situação adversa.
b. O controle override busca interromper o sistema no momento em que os limites são atingidos.
c. O controle atua em sistemas nos quais existem mais variáveis controladas do que variáveis manipuláveis.
d. O controle override emprega somente limites máximos dentro do sistema.
e. O controle override emprega somente limites mínimos dentro do sistema.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
O controle override atua sobre sistemas nos quais existem riscos e perigos.
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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 9
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Em controle de processos, utilizamos uma terminologia própria, que aborda a metodologia e os processos que envolvem essa área do
conhecimento. Uma das terminologias bastante utilizada é a variável. Sobre o conceito de variável para controle de processo, assinale a
alternativa correta:
a. Em projeto de controle, temos três variáveis: variável de processo, variável controlada e variável manipulada.
b. Dentro do estudo de projeto de controle, temos quatro tipos de variável.
c. A variável de processo é aquela sobre a qual o processo empregado terá controle.
d. A variável
manipulada é
aquela que pode
ser alterada, mas
não altera a
variável
controlada.
 A resposta está incorreta. Temos três tipos diferentes de variável no estudo de projeto de controle:
variável de processo, variável controlada e variável manipulada. A variável de processo é aquela que
pode ser manipulada dentro de um processo/sistema. A variável controlada é aquela sobre a qual o
processo empregado terá controle. Já a variável manipulada é aquela que pode ser alterada, mas que
irá causar uma alteração na variável controlada.
e. A variável controlada é aquela que pode ser manipulada dentro de um processo/sistema.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Em projeto de controle, temos três variáveis: variável de processo, variável controlada e variável manipulada.
O conhecimento das terminologias que utilizamos em controle de sistema são fundamentais para a identi�cação de todos os termos
aplicados em um sistema.
Em um sistema de caldeira a vapor, por meio de processos que controlam a vazão do vapor, deseja-se que uma água atinja 50°C.
Sobre as terminologias aplicadas nesse exemplo, assinale a alternativa correta:
a. A variável
manipulada é
a
temperatura
da água.
 A resposta está incorreta. Automação é o sistema de caldeira que, a partir de um valor de entrada, irá
controlar os sistemas. Processo é o aquecimento da água por meio de um sistema automatizado. Variável
controlada é a temperatura da água. Variável manipulada é a vazão do vapor. O valor desejado é 50°C.
b. Processo é o sistema de caldeira que, por um valor de entrada, controlará o sistema.
c. Automação é o aquecimento da água por meio de um sistema automatizado.
d. A variável controlada é a vazão do vapor.
e. O valor desejado é 50°C.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
O valor desejado é 50°C.
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Questão 10
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
Controlabilidade e observabilidade representam dois conceitos principais da teoria moderna de sistemas de controle. Esses conceitos,
originalmente teóricos, introduzidos por Kalman em 1960, são importantes para implementações práticas (OGATA, 2010). Um sistema
controlável é aquele em que acontece o quê?
Assinale a alternativa correta.
a. Há o
cálculo de
autovetor.
 Resposta incorreta! A controlabilidade mede a capacidade da con�guração de um atuador particular de
controlar todos os estados do sistema. Inversamente, a observabilidade mede a capacidade da con�guração
particular do sensor de fornecer todas as informaçõesnecessárias para estimar todos os estados do sistema.
b. Há disponibilidade para matrizes escalares.
c. Há �exibilidade na con�guração.
d. Há formação de matrizes genéricas.
e. Há in�exibilidade na con�guração.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Há �exibilidade na con�guração.
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