Controle e sewrvomecanismo II exercicios tema 3 4

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A
B
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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 do controlador 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.
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C
D
E
função analógica - sistemas analógicos - Ziegler-Nichols.
equação integral - microcontroladores - Tustin.
função de transferência - computadores analógicos - Euler.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
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.
2 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?
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A
B
C
D
E
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.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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.
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A
B
C
D
E
3 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.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
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A
B
C
D
E
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.
4 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
0,4
0,8
1,25
2,5
4,0
Resposta correta
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A
B
C
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
5 Marcar para revisão
Se um controlador PID for ajustado com K = 20, K = 10 e K = 5, qual deverá ser o valor da constante de tempo integral?P i d
4,0
3,0
2,5
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D
E
2,0
1,0
Resposta correta
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Gabarito Comentado
O valor da constante de tempo integral é determinado pela inversa do coeficiente integral K . Neste caso, temos que K = 10,
portanto, a constante de tempo integral será 1/10 = 0,1. No entanto, a questão pede o valor em segundos, e como 0,1 minuto é
igual a 2 segundos, a resposta correta é 2,0.
i i
6 Marcar para revisão
Uma equipe está desenvolvendo um controlador PID para um sistema de regulação de pressão em um processo industrial. Após
algumas análises, eles decidem usar o segundo método de Ziegler-Nichols para a sintonia do controlador. Durante o teste, eles
ajustam o ganho proporcional até que o sistema comece a oscilar.
Qual parâmetro a equipe deve observar atentamente para aplicar corretamente o segundo método de Ziegler-Nichols?
Alternativas:
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A
B
C
D
E
Tempo de resposta do sistema ao ganho proporcional ajustado.
Frequência de oscilação no ponto crítico.
Amplitude das oscilações no ponto crítico.
Tempo de atraso do sistema antes do início da oscilação.
Ganho integral necessário para estabilizar as oscilações.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
Ao aplicar o segundo método de Ziegler-Nichols, é crucial observar a amplitude das oscilações quando o sistema atinge o
ponto crítico com um ganho proporcional específico. Esta observação, junto com o período de oscilação, ajuda a definir os
parâmetros apropriados do controlador PID para garantir um controle eficaz e estável do sistema.
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A
B
C
D
E
7 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
subidasíngremes?
Alternativas:
Aumentar o ganho proporcional.
Diminuir o ganho proporcional.
Aumentar o ganho integral.
Diminuir o ganho derivativo.
Reduzir a frequência de amostragem.
Resposta correta
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A
B
C
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.
8 Marcar para revisão
Durante a implementação de um controlador PID em um sistema de automação industrial, o engenheiro se depara com a
necessidade de converter o controlador físico para um formato digital para melhor integração com outros sistemas
computadorizados.
Qual método é comumente utilizado para essa conversão?
Alternativas:
Método de Newton-Raphson.
Método de aproximação de Euler.
Algoritmo de Dijkstra.
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D
E
Princípio de Huygens.
Teorema de Bayes.
Resposta correta
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Gabarito Comentado
O método de aproximação de Euler é frequentemente usado na conversão de controladores PID físicos para controladores
digitais. Esta técnica facilita a implementação de controladores PID em ambientes computadorizados, convertendo equações
contínuas em equações de diferença.
9 Marcar para revisão
Em uma estação de tratamento de água, um novo sistema de controle de pH é implementado. Para garantir a precisão do controle,
um controlador PID é escolhido. O engenheiro responsável opta por ajustar manualmente os parâmetros do controlador.
Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo:
I. Ajustar manualmente um controlador PID requer conhecimento detalhado do sistema.
II. O termo proporcional do controlador PID responde instantaneamente a variações no erro.
III. O ajuste manual de um controlador PID sempre resulta em uma performance ótima.
É correto o que se afirma em:
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A
B
C
D
E
Apenas I e II.
Apenas II e III.
Apenas I.
Apenas I e III.
Apenas III.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A afirmativa I é verdadeira, pois o ajuste manual de um controlador PID exige um entendimento aprofundado do sistema para
garantir uma configuração adequada. A afirmativa II também é correta, já que o termo proporcional do controlador PID reage
imediatamente a qualquer variação no erro, ajustando o sinal de controle de forma proporcional. No entanto, a afirmativa III é
incorreta, pois o ajuste manual de um controlador PID não garante automaticamente uma performance ótima; este depende da
habilidade e experiência do engenheiro, além de uma boa compreensão do comportamento do sistema.
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A
B
C
D
E
10 Marcar para revisão
Em um sistema de controle digital, um engenheiro está projetando um controlador PID. Para obter uma resposta rápida do sistema,
ele decide aumentar o ganho proporcional.
Qual é o principal efeito de aumentar o ganho proporcional em um controlador PID em um sistema de controle digital?
Alternativas:
Diminui o sobressinal.
Aumenta o tempo de acomodação.
Diminui o erro em regime permanente.
Aumenta a rapidez da resposta do sistema.
Reduz a frequência de oscilações do sistema.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
20/05/2024, 16:23 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/664a8a1a5fe07b8565225b28/gabarito/
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Ao aumentar o ganho proporcional em um controlador PID, o principal efeito observado é o aumento da rapidez da resposta
do sistema. Isso ocorre porque um maior ganho proporcional intensifica a ação de controle em resposta a um erro, levando a
uma resposta mais rápida. No entanto, isso pode também aumentar o risco de oscilações e afetar a estabilidade do sistema.
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