Prova N2 (A5) - FMU - Projeto de Controle

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Iniciado em domingo, 14 abr 2024, 11:02
Estado Finalizada
Concluída em domingo, 14 abr 2024, 11:25
Tempo
empregado
22 minutos 54 segundos
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241GGR2615A - PROJETO DE CONTROLE
QUESTIONÁRIO
Prova N2 (A5)
Quando se estuda o controle moderno, é possível se deparar com dois conceitos que não eram
vistos no controle clássico: os termos controlabilidade e observabilidade. Sobre esses dois
conceitos, assinale a alternativa correta:
a. Um sistema do tipo controle moderno sempre será considerado controlável e observável.
b. O teorema da observabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é observável se, e somente
se, o posto da matriz de observabilidade Unxnp associada for igual a n.
c. Um sistema será dito observável no instante
t0 se, com o sistema no estado x(t0), for
possível determinar esse estado a partir da
observação da saída durante um intervalo
de tempo finito.
A resposta está correta. Um sistema
será dito observável se, por meio dos
valores de saída do sistema, for
possível determinar o estado desse
sistema.
d. O teorema da controlabilidade diz que: o sistema (A, B, C, D) é controlável se, e somente
se, o posto da matriz de controlabilidade Vnqxn associada for igual a n.
e. Um sistema será dito controlável no instante t0 se for possível, por meio de um vetor de
controle não minutado, transferir o sistema de qualquer estado final x(tf) para qualquer
outro estado inicial, em um intervalo t(0).
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Um sistema será dito observável no instante t0 se, com o sistema no estado x(t0), for possível
determinar esse estado a partir da observação da saída durante um intervalo de tempo finito.
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 estado.
b. Variáveis de entrada, variáveis de saída e variáveis de estado.
c. Variáveis de entrada e variáveis de saída.
d. Variáveis externas, variáveis de saída e variáveis aleatórias.
e. Variáveis
de
sistema,
variáveis
de saída
e
variáveis
Resposta incorreta! Na avaliação do espaço de estados, tem-se o modelo
matemático que congrega as variáveis de entrada, de saída e de estado.
Isso é expresso por duas equações em forma vetorial. As variáveis de
estado devem pertencer ao sistema dinâmico, sendo identificadas como
o menor conjunto de variáveis que determina o estado desse sistema.
https://ambienteacademico.com.br/course/view.php?id=53937#section-6
Questão 3
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Questão 4
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de
estado.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Variáveis de entrada, variáveis de saída e variáveis de estado.
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. Variáveis de estado.
b. 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.
c. Sistema interno.
d. Sistema externo.
e. Planta.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Filtros de Kalman.
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 não opera por realimentação, mas o controle de malha
aberta opera.
b. O controle de malha fechada possui maior sensibilidade a distúrbios que o controle de
malha aberta.
c. O controle de malha fechada é considerado mais simples do que o 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.
A resposta está correta. O controle de malha fechada, por
trabalhar com realimentação de valores, consegue alterar
o valor das variáveis, assim, torna-se menos sensível a
distúrbios, uma vez que o sistema consegue se
autocorrigir quando programado para tal.
e. O controle de malha fechada exige custos de concepção mais robustos que o controle de
malha aberta.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Questão 5
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Questão 6
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O controle de malha fechada é mais eficiente que o de malha aberta, pois garante que o objetivo
final seja alcançado.
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.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Esse tipo de abordagem requer que o sistema seja, completamente, controlável.
Para um projeto de controle, por vezes, é necessário converter a planta de tempo contínuo em
um equivalente discreto que seja capaz de prever a saída desse sistema nas instâncias de
amostra, considerando que o sinal de controle para a planta é atualizado a cada instância de
amostra (ABADIE et al., 2015). Um elemento importante nesse contexto é qual?
Assinale a alternativa correta.
a. Vetor.
b. Objeto.
c. Estimador.
d. Sensor.
e. Controlador. Resposta incorreta! O vetor de estado, geralmente, não está
disponível diretamente, por meio de medições. Assim, precisa-se
estimar o vetor de estado de acordo com medições y(k). A ideia por
trás do estimador é colocar um modelo da planta em paralelo com a
planta real e conduzir ambos com a mesma entrada. Objetos como o
sensor e o controlador, por exemplo, atuam apenas como elementos
eletrônicos presentes na planta física. Por isso, um vetor com as n
variáveis de estado não pode ser entendido como um fator de
feedback.
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
Estimador.
Questão 7
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Questão 8
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Questão 9
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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 diagonalização de uma matriz requer que autovalores da matriz A sejam todos
múltiplos.
b. A matriz A de um sistema
pode passar por algumas
transformações, e uma
delas é a diagonalização.
A resposta está correta. A matriz A de um sistema
pode passar por algumas transformações, e uma
delas é a diagonalização. Isso resulta em uma matriz
conhecida como A'.
c. Umamatriz, quando diagonalizada, será conhecida como An.
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.
e. Se os autovalores da matriz A forem distintos, será impossível a diagonalização.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
A matriz A de um sistema pode passar por algumas transformações, e uma delas é a
diagonalização.
A noção de controlabilidade garante que tenhamos controle total sobre o estado do sistema
usando o sinal de controle, tornando possível, assim, levar o sistema de qualquer estado inicial
para qualquer estado final em um tempo finito (OGATA, 2010). Entretanto, em muitos cenários,
tem-se um problema de controle diferente, a estabilização, cujo foco é qual?
Assinale a alternativa correta.
a. A
variável
de saída
v + e (t).
Resposta incorreta! A estabilização (também chamada regulação) é o
problema de projetar a entrada de controle u(t) de modo que o sistema
controlado se torne estável.
b. A externa s(t).
c. A entrada de controle u(t).
d. A saída u(t).
e. A variável de saída v + e (0).
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é:
A entrada de controle u(t).
A função de transferência de um sistema de equação diferencial linear (invariante no tempo) é
definida como a razão da transformada de Laplace da saída (função de resposta) pela
transformada de Laplace da entrada (função de direção) (OGATA, 2010). Isso é considerado sob a
suposição de que todas as condições iniciais são iguais a quê?
Assinale a alternativa correta.
Questão 10
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a. 0. A função de transferência é uma representação de um sistema dinâmico linear e
invariante no tempo. Matematicamente, a função de transferência é uma função
de variáveis complexas, sob a suposição de que todas as condições iniciais são
iguais a zero.
b. - 2.
c. - 1.
d. 1.
e. 2.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
0.
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. Variável.
b. Vetor.
c. Modelo.
d. Planta. Em sistemas de controle, uma planta pode ser considerada sinônimo da
palavra "sistema". Pode ser entendida como algo que recebe uma entrada e
a modifica para obter a saída desejada.
e. Estado.
Sua resposta está correta.
A resposta correta é:
Planta.