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Uma companhia de energia renovável está otimizando o alinhamento dos painéis solares para maximizar a eficiência energética.
Eles implementaram um controlador PID digital para ajustar automaticamente a orientação dos painéis solares em relação ao sol
durante o dia.
Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo:
I. Controladores PID digitais não podem ser usados em sistemas de energia renovável.
II. A ação derivativa no controlador PID é ineficaz para sistemas que exigem resposta rápida.
III. Os métodos de sintonia de controladores PID, como Ziegler-Nichols, são utilizados para otimizar a resposta do sistema.
É correto o que se afirma em:
20/05/2024, 16:23 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/664a854f90533ffb8a7587af/gabarito/
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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 incorreta, pois controladores PID digitais são amplamente utilizados em sistemas de energia renovável,
incluindo o controle de orientação de painéis solares. A afirmativa II também é incorreta; na verdade, a ação derivativa em um
controlador PID é muito útil em sistemas que exigem resposta rápida, pois ela ajuda a antecipar mudanças e agir de forma
preventiva. A afirmativa III está correta, pois os métodos de sintonia como Ziegler-Nichols são essenciais para ajustar os
parâmetros do controlador PID, garantindo uma resposta otimizada do sistema.
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A
B
C
D
E
2 Marcar para revisão
Uma estação de tratamento de água implementou um controlador PID digital para regular o fluxo de água. Este controlador precisa
ajustar o fluxo de água de acordo com a demanda variável ao longo do dia, mantendo um fluxo constante apesar das flutuações de
demanda.
Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo:
I. A função de transferência do controlador PID é essencial para definir sua resposta dinâmica.
II. A conversão da função de transferência em uma equação de diferença é desnecessária para controladores digitais.
III. O método de Euler é um dos métodos utilizados para discretizar a equação do controlador PID.
É correto o que se afirma em:
Apenas I e II.
Apenas II e III.
Apenas I.
Apenas I e III.
Apenas III.
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A
B
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A afirmativa I é correta, pois a função de transferência do controlador PID é fundamental para entender como o controlador
responde a diferentes entradas. A afirmativa II é incorreta, pois a conversão da função de transferência em uma equação de
diferença é um passo crucial na implementação de controladores PID em sistemas digitais. A afirmativa III está correta,
destacando que o método de Euler é uma técnica comum para a discretização de controladores PID em sua forma digital.
3 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.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. 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.
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?
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A
B
C
D
E
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.
Resposta incorreta
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.
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A
B
C
D
E
5 Marcar para revisão
Um engenheiro realizou o teste pelo 1º método de Ziegler-Nichols, em uma planta industrial, para ajuste de um controlador PID.
Neste teste, foram levantados os valores dos seguintes parâmetros:
- Constante de tempo: T=10 s; e
- Atraso L=2,5 s.
Qual deverá ser a função de transferência do controlador PID ajustado?
HPID(s) = 7, 2(1 + + 0, 5s)1
5s
HPID(s) = 1, 8(1 + + 4s)1
6s
HPID(s) = 4, 8(1 + + 1, 5s)1
6s
HPID(s) = 4, 8(1 + + 1, 25s)0,2
s
HPID(s) = 9, 6(1 + + 2s)1
5s
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado!
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A
B
C
Gabarito Comentado
A questão se refere ao ajuste de um controlador PID utilizando o 1º método de Ziegler-Nichols. Neste método, a função de
transferência do controlador PID é determinada a partir dos parâmetros levantados no teste, que são a constante de tempo (T) e
o atraso (L). No caso apresentado, os valores de T e L são, respectivamente, 10 s e 2,5 s. Utilizando esses valores na fórmula
do método de Ziegler-Nichols para o controlador PID, obtemos a função de transferência 
, que corresponde à alternativa D. Portanto, a alternativa D é a correta.HPID(s) = 4, 8(1 + + 1, 25s)0,2
s
6 Marcar para revisão
Utilizando o método de Tustin e período de amostragem de T = 0,2s, para um controlador PID com K = 20, K = 8 e K = 2, qual
deverá ser o coeficiente do termo e(k - 1) na equação de diferença do controlador?
P i d
-25,2-28,0
-32,6
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D
E
-35,2
-38,4
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, é necessário aplicar o método de Tustin, que é uma técnica de discretização usada para transformar
uma equação diferencial contínua em uma equação de diferença discreta. No caso de um controlador PID, os coeficientes Kp,
Ki e Kd são usados para ajustar o comportamento do controlador. O coeficiente do termo e(k-1) na equação de diferença do
controlador, considerando os valores dados e o período de amostragem, resulta em -38,4. Portanto, a alternativa correta é a E,
que indica o valor -38,4.
7 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.
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A
B
C
D
E
É correto o que se afirma em:
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
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A
B
C
D
E
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.
8 Marcar para revisão
Uma fábrica utiliza um controlador PID digital para regular a velocidade de uma esteira transportadora. O objetivo é garantir uma
velocidade constante, independente das variações de carga na esteira.
No contexto de regular a velocidade de uma esteira transportadora, qual ação de controle do controlador PID é primordial para
manter a velocidade constante diante de variações de carga?
Alternativas:
Ação Integral.
Ação Derivativa.
Ação Proporcional.
Ação de Modulação.
Ação de Compensação.
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A
B
C
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A Ação Proporcional em um controlador PID é fundamental para manter a velocidade constante em uma esteira
transportadora, especialmente diante de variações de carga. Ela ajusta a velocidade de forma proporcional ao erro observado,
garantindo uma resposta rápida e adequada às mudanças na carga da esteira.
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
4,0
4,8
5,2
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D
E
6,0
7,8
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta. 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
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:
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A
B
C
D
E
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
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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