ATIVIDADE A4 - CONTROLE DE SISTEMAS

Prévia do material em texto

1 - Com o desenvolvimento da tecnologia e o aumento da capacidade de processamento dos sistemas 
controlados, o controle digital surgiu para substituir o controle analógico, devido às suas vantagens e 
facilidades. No entanto há algumas diferenças entre os controladores digitais e analógicos, que devem ser 
considerados na sua implementação. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. Um sistema a ser controlado por um controlador digital pode ser representado por um sistema dinâmico 
contínuo no tempo ou representado por tempo discreto. 
II. A utilização de um computador ou controlador digital para controlar uma planta tem, como desvantagem, a 
diminuição do desempenho, quando comparado com o controlador analógico. 
III. A técnica utilizada para se trabalhar com controladores digitais é a transformada de Laplace. 
IV. Para se projetar controladores digitais, pode ser realizada a conversão da planta a ser controlada de 
analógico para digital e obter os controladores a partir da função de transferência digital do sistema, ou pode 
se projetar o controlador de maneira analógica, usando a função de transferência do sistema analógica e, 
depois, digitalizar o controlador. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
 
2 - Leia o excerto a seguir. 
 
“O equipamento eletrônico digital pode executar duas funções: (1) supervisão – externa à malha de 
realimentação; e (2) controle – interno à malha de realimentação.” 
NISE, N. S. Engenharia de sistemas de controle. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. p. 55. 
Considerando as informações do texto, a implementação dos controladores digitais ocorre por meio de qual 
equipamento eletrônico? Assinale a alternativa correta. 
 
 
3 - A obtenção de um sistema de controle digital está associada à utilização de equipamentos para a 
conversão de um dado sistema analógico para sua representação digital. Esse equipamento é conhecido 
como conversor analógico-digital (A/D), que faz a conversão de um sinal analógico para digital. 
 
Dentre as características dos sistemas de controle digital, podemos citar as afirmativas a seguir. 
 
I. Diminuição na sensibilidade de medição. 
II. A possibilidade de uso de sensores, transdutores e microprocessadores digitais, agregando uma maior 
precisão ao processo de controle. 
III. Redução de possíveis ruídos. 
IV. Facilidade na reconfiguração do sistema de controle por algoritmos computacionais. 
 
Diante do exposto nas afirmativas, é correto o que se afirma em: 
 
 
4 - A transformada Z é uma ferramenta matemática de tempo discreto, equivalente à transformada de Laplace, 
que serve para sinais e sistemas contínuos. A transformada Z é uma série de potência, conhecida como 
Laurent e necessita que os valores de z estejam em uma faixa para que os valores de entrada atinjam valores 
estáveis. 
Como é conhecida essa faixa de valores de z? Assinale a alternativa correta. 
 
 
 
5 - Em controle de sistemas, há algumas funções que são comuns e possuem diversas aplicações. Para 
facilitar a apresentação dessas funções, muitas vezes, são utilizadas tabelas que trazem, de forma prática, a 
representação dessas funções. Nos sistemas analógicos, a função mais conhecida é a função degrau, que, 
no domínio da frequência, é representada pela equação abaixo: 
 
Assinale a alternativa que traz essa função degrau apresentada em s, só que de forma digital agora, na 
variável z. 
 
 
6 - A análise de estabilidade de um sistema é o critério mais importante a ser analisado. Se um sistema não 
for estável, é necessário um controlador para torná-lo utilizável. Em um sistema contínuo, a sua estabilidade 
é avaliada pela localização dos polos no plano s; já para um sistema digital, é avaliado o local dos polos, 
que devem estar localizados de outra forma. 
Com isso, assinale a alternativa correta que apresenta o critério de estabilidade de um sistema digital. 
 
 
7 - No controle digital, diferentemente do controle analógico, é necessário realizar amostras espaçadas por 
um intervalo de tempo, de um sensor que está no processo a ser controlado. Essa amostragem é realizada 
por conversores do tipo analógico-digital (A/D) que podem ser implementados de diversas formas. 
Diante disso, analise as afirmativas a seguir. 
I. A etapa de quantização é uma espécie de arredondamento do valor analógico para o valor digital mais 
distante possível da medição, dentre aqueles permitidos pelo A/D. 
II. Um problema prático da amostragem de sinais é o aliasing, no qual parte do espectro adjacente interfere 
no espectro original, pois os sinais práticos não são limitados em banda. 
III. Sistemas de aquisição de dados (Data Acquisition System — DAQ —) são usados para ler sinais 
analógicos e convertê-los para serem processados por um sistema digital. 
IV. Sistemas de aquisição de dados (Data Acquisition System — DAQ —) são usados para ler sinais digitais 
e convertê-los para serem processados por um sistema analógico. 
É correto o que se afirma em: 
 
 
8 - A equação de diferenças é uma equação em tempo discreto que relaciona a saída atual às entradas e 
saídas anteriores. Para obter essa equação a partir de um sistema em z, é necessário realizar a saída 
dividida pela entrada, no domínio Z. Para passar para o domínio Z, é necessário realizar a transformada Z. 
Observe a equação de diferenças abaixo: 
 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a relação da saída pela entrada obtida da transformada Z. 
 
 
9 - Os equipamentos modernos utilizam técnicas de processamento digital de sinais para programar 
algoritmos de tomadas de decisões, fazer avaliações, monitoramento etc. O primeiro passo é amostrar os 
sinais de interesse, transformando em uma sequência de tempo discreto que possa ser armazenada 
digitalmente e usada por um processador. 
De acordo com o exposto, analise as afirmativas a seguir. 
I. A discretização dos sinais contínuos consiste em multiplicá-los por um degrau unitário, ou seja, uma 
sequência de funções impulso unitário, igualmente, espaçadas no tempo. 
II. Sinais de tempo discreto podem ser obtidos a partir da amostragem de sinais de tempo contínuo. 
III. A discretização dos sinais contínuos consiste em multiplicá-los por um trem de impulsos, ou seja, uma 
sequência de funções impulso unitário, igualmente, espaçadas no tempo. 
IV. O conversor analógico-digital (A/D) converte o sinal de tempo contínuo em uma sequência de amostras 
representada em números binários proporcional à amplitude do sinal. 
É correto o que se afirma em: 
 
 
10 - No processo de conversão analógico-digital (A/D), o sinal precisa ser amostrado em uma frequência por 
um trem de pulsos, de forma que o sinal não sofra distorção e nem haja perda de informações do sinal. 
Como essa frequência é conhecida? Assinale a alternativa correta.