PROJETO DE CONTROLE N2 A5 FMU

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PROJETO DE CONTROLE
N2 A5 FMU
	Iniciado em
	domingo, 14 mai 2023, 18:00
	Estado
	Finalizada
	Concluída em
	domingo, 14 mai 2023, 20:02
	Tempo empregado
	2 horas 2 minutos
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	5,00 de um máximo de 10,00(50%)
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Questão 1
Incorreto
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Texto da questão
Suponha que um sistema físico G, com duas entradas e duas saídas, seja dado. No contexto de sistemas de controle, uma das entradas (o controle u), pode ser prescrita, enquanto a outra, a perturbação d, é considerada desconhecida (MACKENROTH, 2004). G pode ser denotada como o quê?
Assinale a alternativa correta.
a.
Planta.
b.
Vetor.
c.
Variável.
Resposta incorreta! A ideia mais fundamental da teoria de controle é mudar o comportamento dinâmico de um sistema técnico (a "planta") por meio de um dispositivo chamado "controlador", de modo que a dinâmica obtenha certas propriedades desejadas. Em quase todos os casos, o projeto do controlador é feito com a construção de um modelo matemático, que pode ser emulado em um computador e serve de base para a síntese do controlador. Todo estado de um sistema é configurado como o menor conjunto de variáveis (chamadas “variáveis de estado”). O chamado “vetor de estados” é composto pelas n variáveis de estado que descrevem o comportamento de uma planta em observação. O modelo é, nesse cenário, a representação matemática das relações entre variáveis.
d.
Modelo.
e.
Estado.
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Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Planta.
Questão 2
Correto
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Texto da questão
Podemos representar um sistema de diversas formas. De acordo com Ogata (2010), no contexto da avaliação e/ou análise de espaço de estados, existe, preocupação, a princípio, com três tipos de variáveis envolvidas na modelagem de sistemas dinâmicos. Quais são essas variáveis?
Assinale a alternativa correta.
a.
Variáveis de entrada e variáveis de saída.
b.
Variáveis de entrada e variáveis de estado.
c.
Variáveis de entrada, variáveis de saída e variáveis de estado.
A análise de espaço de estados se preocupa com três tipos de variáveis envolvidas na modelagem de sistemas dinâmicos: as variáveis de entrada, as variáveis de saída e as variáveis de estado.  Deve-se destacar que todo estado de um sistema de natureza dinâmica é configurado como sendo o menor conjunto de variáveis (que são chamadas “variáveis de estado”). A partir da identificação dessas variáveis e dos dados de entrada, pode-se determinar o comportamento do sistema (saída) para qualquer instante.
d.
Variáveis externas, variáveis de saída e variáveis aleatórias.
e.
Variáveis de sistema, variáveis de saída e variáveis de estado.
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Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Variáveis de entrada, variáveis de saída e variáveis de estado.
Questão 3
Correto
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Texto da questão
Os projetos de sistemas considerados modernos se diferem dos clássicos em diversos aspectos. Uma das metodologias empregadas nesse tipo de controle é a alocação de polos e, por meio dela, podemos implementar alterações importantes dentro de um sistema. Sobre alocação dos polos, assinale a alternativa correta:
a.
A determinação da inversa da matriz K realizará a alocação dos polos.
b.
A alocação de polos sempre é realizada de forma arbitrária.
c.
A alocação de polos não exige observalidade nem controlabilidade.
d.
Esse tipo de abordagem requer que o sistema seja, completamente, controlável.
A resposta está correta. Esse tipo de abordagem requer que o sistema seja, completamente, controlável, pois a metodologia consiste em alocar todos os polos da malha fechada.
e.
Esse tipo de abordagem requer que o sistema seja, completamente, observável.
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Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Esse tipo de abordagem requer que o sistema seja, completamente, controlável.
Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
A especificação de algumas propriedades de desempenho é sempre necessária para um projeto de controlador. Por outro lado, existem as limitações físicas do sistema, que podem ser determinadas propriedades da planta (por exemplo, comportamento de fase não mínima); e as limitações dos atuadores, o ruído do sensor, e assim por diante (SOUZA; LI, 1999). O tipo de controle que associa as incertezas é chamado como?
Assinale a alternativa correta.
a.
Controle básico.
b.
Controle variável.
c.
Controle simples.
d.
Controle robusto.
Controle robusto pode ser entendido como o ramo da teoria de controle que lida com incertezas na representação do modelo da planta.
e.
Controle alternativo.
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Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Controle robusto.
Questão 5
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
Maya e Leonardi (2015) afirmam que projetar um observador de estados é igual a apontar a matriz H de realimentação do erro da resposta do observador. Uma das aplicabilidades do observador é no projeto de sistemas de controle com observadores.
MAYA, P. A., LEONARDI, F. Controle essencial. 2. ed. São Paulo: Pearson, 2015.
Sobre os projetos de sistemas de controle com observadores, assinale a alternativa correta:
a.
Os projetos de sistemas de controle com observadores, que passam pelo método de alocação de polos, devem escolher, de forma arbitrária, os polos desejados, sem necessidade de teste.
b.
Os projetos de sistemas de controle com observadores, que passam pelo método de alocação de polos, exigem que a planta seja de estado, completamente, observável.
c.
A banda presente do controlador-observador dos projetos de sistemas de controle com observadores, geralmente, é de tamanho reduzido.
A resposta está incorreta. Os projetos de sistemas de controle com observadores, que passam pelo método de alocação de polos, exigem que a planta seja de estado, completamente, controlável. No projeto de um sistema que utiliza o método de alocação dos polos, é necessário considerar vários conjuntos diferentes de bolos de malha fechada, comparar as características de resposta e escolher a melhor delas. A banda presente do controlador-observador, geralmente, é grande, porque escolhemos polos do observador bem à esquerda no plano s. Uma banda passante grande transmite ruídos de alta frequência, causando problemas de ruído.
d.
Quando o sistema é projetado pelo método de alocação de polos com observador, é recomendável verificar as margens de fase e margens de ganho.
e.
Nos projetos de sistemas de controle com observadores, uma banda passante grande transmite ruídos de alta frequência, entretanto, ela não apresenta problemas de ruído.
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Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Quando o sistema é projetado pelo método de alocação de polos com observador, é recomendável verificar as margens de fase e margens de ganho.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Devido à sua capacidade de extrair informações úteis de dados ruidosos e a seus pequenos requisitos computacionais e de memória, é usado em muitas áreas de aplicação, incluindo navegação espacial e processamento de sinal, por exemplo (MENDEL, 1995).
Essa é a definiçãde qual elemento?
a.
Filtros de Kalman.
A filtragem de Kalman é uma técnica clássica de estimativa de estado usada em diversas áreas de aplicação, como processamento de sinais e controle autônomo de veículos. Pode ser usada, ainda, para resolver problemas em sistemas de computador, como controlar a frequência dos processadores.
b.
Variáveis de estado.
c.
Sistema externo.
d.
Planta.
e.
Sistema interno.
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Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Filtros de Kalman.
Questão 7
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
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 possui maior sensibilidade a distúrbios que o controle de malha aberta.
A resposta está incorreta. O controle de malha fechada é considerado mais complexo do que o de malha aberta, isso porque exige equipamentos de medição, para que o processo de realimentação seja feito. Entretanto o controle de malha fechada se mostra mais eficiente que o de malha aberta, uma vez que garante que o objetivo final seja alcançado. Assim o controle de malha fechada é um controle com menor sensibilidade a distúrbios, contudo, exige custos de concepção mais robustos que o de malha aberta, uma vez que o de malha fechada possui equipamentos de controle e realimentação.
b.
O controle de malha fechada não opera por realimentação, mas o controle de malha aberta opera.
c.
O controle de malha fechada exige custos de concepção mais robustos que o controle de malha aberta.
d.
O controle de malha fechada é mais eficiente que o de malha aberta, pois garante que o objetivo final seja alcançado.
e.
O controle de malha fechada é considerado mais simples do que o de malha aberta.
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Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
O controle de malha fechada é mais eficiente que o de malha aberta, pois garante que o objetivo final seja alcançado.
Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
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 matriz A de um sistema pode passar por algumas transformações, e uma delas é a diagonalização.
b.
Uma matriz, quando diagonalizada, será conhecida como An.
c.
A diagonalização de uma matriz requer que autovalores da matriz A sejam todos múltiplos.
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.
A resposta está incorreta. A diagonalização de uma matriz resulta em uma matriz conhecida como A'. A diagonalização de uma matriz será possível desde que os autovalores da matriz A sejam todos distintos. No caso de autovalores múltiplos, a diagonalização pode não ser possível. Uma segunda matriz, X da transformação, que diagonaliza a matriz A, terá as colunas formadas pelos autovalores da própria matriz A.
e.
Se os autovalores da matriz A forem distintos, será impossível a diagonalização.
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Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
A matriz A de um sistema pode passar por algumas transformações, e uma delas é a diagonalização.
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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 disponibilidade para matrizes escalares.
b.
Há inflexibilidade na configuração.
c.
Há flexibilidade na configuração.
A controlabilidade mede a capacidade da configuração de atuador particular para controlar todos os estados do sistema. Para que se possa fazer o que se desejar com determinado sistema dinâmico sob controle de entrada, o sistema deve ser controlável.
d.
Há formação de matrizes genéricas.
e.
Há o cálculo de autovetor.
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Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Há flexibilidade na configuração.
Questão 10
Incorreto
Atingiu 0,00 de 1,00
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Texto da questão
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 suficientes para prever o estado futuro e as saídas para qual instante (tempo)?
Assinale a alternativa correta.
a.
t = 1.
b.
t > t0.
c.
t + 1.
d.
t + 0.
e.
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 definidas em t = t0. A entrada, por sua vez, é notada para t ≥ t0. Tal configuração pode determinar a saída do sistema em t ≥ t0.
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Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
t > t0.
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