Controle e sewrvomecanismo II exercicios tema 3 5

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A
B
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Uma equipe de engenharia está implementando um controlador PID em um sistema de controle de fluxo de líquidos. Eles decidiram
usar o segundo método de Ziegler-Nichols. O sistema atinge um ponto de oscilação sustentada com um ganho proporcional
específico.
Qual parâmetro do controlador PID a equipe deve determinar em seguida?
Alternativas:
Tempo de subida do sistema.
Período de oscilação no ponto crítico.
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C
D
E
Ganho integral no ponto de oscilação.
Tempo de atraso do sistema.
Coeficiente de amortecimento do sistema.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Ao aplicar o segundo método de Ziegler-Nichols, após o sistema atingir um ponto de oscilação sustentada com um ganho
proporcional específico, o próximo passo é medir o período de oscilação nesse ponto crítico. Este valor é essencial para
determinar os ganhos apropriados para os componentes proporcional, integral e derivativo do controlador PID.
2 Marcar para revisão
Em um experimento de laboratório, um estudante utiliza um controlador PID digital para controlar a temperatura em um processo
químico. Ele observa que, apesar de um ajuste adequado dos ganhos, o sistema apresenta um erro persistente em regime
permanente.
Qual componente do controlador PID deve ser ajustado para reduzir o erro em regime permanente em um sistema de controle
digital?
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A
B
C
D
E
Alternativas:
Ganho proporcional.
Ganho derivativo.
Ganho integral.
Frequência de amostragem.
Limite de saturação do controlador.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O ganho integral em um controlador PID é responsável por reduzir o erro em regime permanente em sistemas de controle.
Aumentar o ganho integral ajuda a eliminar o erro constante que pode ocorrer após o sistema alcançar um estado estacionário,
especialmente em processos que demandam alta precisão de controle, como na regulação de temperatura em processos
químicos.
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A
B
C
D
E
3 Marcar para revisão
Em uma fábrica, um engenheiro está ajustando um controlador PID para um sistema de mistura de líquidos. Ele utiliza o segundo
método de Ziegler-Nichols para sintonizar o controlador, buscando uma operação eficiente e consistente do sistema.
Qual é o foco principal do segundo método de Ziegler-Nichols?
Alternativas:
Determinação da frequência de ressonância.
Ajuste fino do ganho proporcional.
Estabilização da resposta de frequência.
Avaliação da resposta no limiar da estabilidade.
Medição da capacidade térmica do sistema.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
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A
B
C
D
E
O segundo método de Ziegler-Nichols concentra-se na avaliação da resposta do sistema no limiar da estabilidade. Este método
envolve o ajuste do ganho proporcional até que o sistema alcance um ponto crítico de oscilação, permitindo a determinação
dos parâmetros ideais do controlador PID.
4 Marcar para revisão
Uma empresa de automação industrial está projetando um controlador PID para um novo sistema robótico. Eles decidem
implementar o controlador em software e escolhem o método de Tustin para a transformação digital.
Qual é a vantagem principal do método de Tustin na transformação de um controlador PID para uma versão digital?
Alternativas:
Reduzir o consumo de energia do controlador.
Aumentar a precisão da resposta do sistema.
Preservar as características de fase do sistema.
Simplificar o cálculo dos ganhos proporcional, integral e derivativo.
Diminuir o tempo de resposta do sistema.
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A
B
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O método de Tustin, ao ser utilizado na transformação de um controlador PID para uma versão digital, tem como vantagem
principal a preservação das características de fase do sistema. Este método proporciona uma aproximação mais precisa entre o
comportamento do controlador PID analógico e sua contraparte digital.
5 Marcar para revisão
Em um sistema de controle de velocidade para um veículo autônomo, um controlador PID digital é utilizado para manter uma
velocidade constante. O engenheiro observa que, em subidas íngremes, o veículo não mantém a velocidade desejada, indicando um
erro de acompanhamento no sistema.
Qual ajuste no controlador PID poderia ajudar a melhorar o desempenho do veículo em manter uma velocidade constante em
subidas íngremes?
Alternativas:
Aumentar o ganho proporcional.
Diminuir o ganho proporcional.
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C
D
E
Aumentar o ganho integral.
Diminuir o ganho derivativo.
Reduzir a frequência de amostragem.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Aumentar o ganho integral em um controlador PID é a estratégia adequada para melhorar a manutenção da velocidade em
condições variáveis, como em subidas íngremes. O componente integral acumula o erro ao longo do tempo, aumentando a
ação de controle até que o erro seja eliminado. Este ajuste é particularmente eficaz em sistemas como o de controle de
velocidade em veículos autônomos, onde é necessário manter uma velocidade constante apesar das variações no ambiente de
condução.
6 Marcar para revisão
Se um controlador PID for ajustado com K = 10, K = 8 e K = 4, qual deverá ser o valor da constante de tempo derivativo?P i d
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A
B
C
D
E
0,4
0,8
1,25
2,5
4,0
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A constante de tempo derivativo é calculada pela divisão do coeficiente derivativo (K ) pelo coeficiente proporcional (K ).
Neste caso, temos K = 4 e K = 10. Portanto, a constante de tempo derivativo será 4/10 = 0,4. Assim, a alternativa correta é a
"A", que apresenta o valor 0,4.
d P
d P
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A
B
C
D
E
7 Marcar para revisão
No projeto de controladores digitais, a transformação da função de transferência do controlador PID em uma __________ é um
passo crucial. Este processo permite a implementação do controlador em __________, adaptando a teoria de controle para
aplicações práticas. Entre os métodos para essa transformação, destacam-se o método de __________ e o método de Tustin, que são
técnicas eficazes para a discretização docontrolador PID, permitindo sua aplicação em ambientes digitais.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta para preencher as lacunas acima:
equação diferencial - microprocessadores - Euler.
equação de diferença - computadores digitais - Euler.
função analógica - sistemas analógicos - Ziegler-Nichols.
equação integral - microcontroladores - Tustin.
função de transferência - computadores analógicos - Euler.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado!
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A
B
Gabarito Comentado
A alternativa correta é "equação de diferença - computadores digitais - Euler". Na transformação da função de transferência de
um controlador PID para implementação digital, é essencial convertê-la em uma equação de diferença. Esta etapa é vital para
permitir a execução do controlador em computadores digitais. O método de Euler é um dos métodos mais utilizados para essa
discretização, possibilitando a aplicação efetiva do controlador PID em ambientes digitais. Esta transformação é fundamental
para a implementação prática de controladores PID em sistemas de controle digital.
8 Marcar para revisão
Uma equipe de engenharia está projetando um sistema de controle de velocidade para um novo modelo de veículo elétrico. Para
otimizar o desempenho, decidem utilizar um controlador PID digital.
Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo:
I. Um controlador PID digital utiliza equações diferenciais para sua implementação.
II. A transformação de Euler é uma técnica para converter controladores PID em versões digitais.
III. Controladores PID digitais são menos precisos do que os analógicos.
É correto o que se afirma em:
Apenas I e II.
Apenas II e III.
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C
D
E
Apenas II.
Apenas I e III.
Apenas III.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A afirmativa I está incorreta porque controladores PID digitais são baseados em equações de diferença, não equações
diferenciais. A afirmativa II é correta, já que a transformação de Euler é um dos métodos usados para converter controladores
PID para o formato digital. A afirmativa III está incorreta, pois não é verdade que controladores PID digitais sejam menos
precisos que os analógicos; na verdade, eles oferecem vantagens como maior flexibilidade e facilidade de implementação.
9 Marcar para revisão
Um controlador PID foi ajustado pelo 2º método de Ziegler-Nichols, com valores de suas constantes de ganho derivativo e
proporcional, respectivamente, de 24 e de 15,6. Nesse caso, qual deveria ser o período crítico P , em segundos, da oscilação
sustentada obtida quando da realização dos testes para emprego do 2º método?
c
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A
B
C
D
E
4,0
4,8
5,2
6,0
7,8
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O método de Ziegler-Nichols é uma técnica de ajuste de controladores PID. Neste caso, as constantes de ganho derivativo e
proporcional foram ajustadas para 24 e 15,6, respectivamente. O período crítico P é o tempo que a oscilação sustentada leva
para completar um ciclo completo. Com base nos valores fornecidos e na aplicação do 2º método de Ziegler-Nichols, o
período crítico P seria de 5,2 segundos, o que corresponde à alternativa C.
c
c
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A
B
C
D
E
10 Marcar para revisão
Em um sistema de controle de temperatura, um engenheiro opta por utilizar um controlador PID. O sistema requer ajustes finos nos
parâmetros do controlador para manter a temperatura constante dentro de uma faixa muito estreita.
Qual é o principal benefício de aplicar um controlador PID neste cenário?
Alternativas:
Redução do tempo de resposta do sistema.
Aumento da eficiência energética.
Melhoria na precisão do controle.
Diminuição da complexidade do sistema.
Facilidade na implementação de hardware.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
20/05/2024, 16:24 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/664ba2445fe07b856533026b/gabarito/
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A utilização de um controlador PID em um sistema de controle de temperatura é fundamental para garantir a precisão do
controle. O controlador PID ajusta de forma dinâmica a saída do sistema em resposta a variações na entrada, mantendo a
temperatura dentro de uma faixa desejada com alta precisão.
20/05/2024, 16:24 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/664ba2445fe07b856533026b/gabarito/
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