Automação Industrial: Conceitos e Inovações

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TEORIA DE CONTROLE 
MODERNO
2022
Prof. Léo Roberto Seidel
GABARITO DAS 
AUTOATIVIDADES
2
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
UNIDADE 1
TÓPICO 1
1 É comum que, durante a formação acadêmica/profissional, sejam 
feitas referências aos processos de automação e de produção com 
palavras e expressões diferentes. Qual das seguintes denominações 
se deve ter atenção quando tratados dos assuntos de automação?
a) (X) Manufatura.
b) ( ) Linha de produção.
c) ( ) Cadeia de produção.
d) ( ) Sistema produtivo.
e) ( ) Processo industrial.
2 A automação está presente em fábricas desde a chamada 3ª 
Revolução Industrial, com a aplicação de robôs e de CLPs com os 
processos de fabricação e máquinas. Qual a definição básica de 
automação?
a) ( ) Automação acontece quando há produção em massa.
b) ( ) Automação é a organização do sistema produtivo.
c) (X) É um sistema automático que substitui uma tarefa 
anteriormente feita manualmente.
d)	(			)	É	a	troca	definitiva	de	máquinas	em	uma	empresa.
e) ( ) É quando o sistema de produção é visto por computadores.
 
3 A automação pode ser aplicada com o uso de robôs em tarefas 
repetidas e que exigem precisão, ainda, com o uso de controladores 
que podem ser reconfigurados a fim de garantir flexibilidade do 
processo. Com a chegada da automação, trabalhos manuais:
a) (X) Ainda são necessários em algumas etapas, devido à 
incapacidade de substituir uma parte do processo e/ou a 
automação não é viável por razões financeiras.
b) ( ) É facultativo o uso de trabalhos manuais, pois depende da 
gerência	da	fábrica	ou	do	perfil	organizacional	da	empresa.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) É dispensável o uso de mão de obra manual, pois é sempre 
mais onerosa do que a automatizada.
d) ( ) Não é mais preciso o uso de mão de obra manual, pois, uma vez 
automatizado um sistema, é incompatível as duas coexistirem.
e) ( ) Não é possível o uso de tarefas manuais, pois todas as etapas 
podem ser automatizadas.
4 Na história da evolução industrial, diversas modificações do 
processo aplicado em fábrica e a disponibilidade de máquinas 
foram existindo, variando desde a 1ª Revolução até a 4ª Revolução. 
Qual inovação tecnológica aconteceu na chamada indústria 4.0?
 
a) ( ) Máquina a vapor.
b) ( ) Uso da eletricidade.
c) (X) Manufatura aditiva (Impressão 3D).
d) ( ) Robôs.
e) ( ) Controladores lógicos programáveis – CLP.
5 Na história da evolução industrial, diversas modificações do 
processo aplicado em fábrica e a disponibilidade de máquinas 
foram existindo, variando desde a 1ª Revolução até a 4ª Revolução. 
Qual inovação tecnológica surgiu na 2ª Revolução Industrial?
a) (X) Produção em massa.
b) ( ) Controlador lógico programável – CLP.
c) ( ) Máquina a vapor.
d) ( ) Robôs.
e) ( ) Impressão 3D.
6 Sabe-se que a automação industrial nasceu da necessidade de 
aumento da flexibilização, de rapidez da produção e da redução de 
custos das empresas de manufatura ou de processos contínuos, a 
fim de que elas pudessem se adequar rapidamente às necessidades 
do consumidor e, assim, manterem-se competitivas em um mercado 
cada vez mais exigente. Com base nisso, indique a alternativa que 
apresenta aspectos corretos da automação:
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
a) ( ) A automação industrial é implementada apenas para 
proporcionar agilidade de processos e barateamento dos custos 
de produção.
b) ( ) O processo de automação diminui o processo de adequação às 
necessidades no mercado.
c) (X) Com o processo de automação, a qualidade é aumentada e 
os custos são reduzidos, permitindo que a empresa seja 
competitiva por mais tempo.
d) ( ) Com o processo de automação, os custos para a empresa 
aumentam	significativamente.
e) ( ) No uso da automação em uma linha de produção, as pessoas se 
tornam obsoletas e são demitidas em massa, gerando o colapso 
da economia regional.
7 Segundo Groover (2011), a automação rígida é um sistema no 
qual a sequência das operações de processamento (ou montagem) 
é definida pela configuração do equipamento. Essas operações 
são simples, porém, a integração e a coordenação das operações o 
tornam um sistema complexo. Com base nesse conceito, indique 
a alternativa que apresenta as características que descrevem a 
automação rígida.
a) (X) A automação rígida é um sistema com alto investimento 
inicial em equipamentos e em engenharia personalizada, 
apresenta altas taxas de produção e é inflexível para absorver 
mudanças na produção.
b) ( ) A automação rígida é um sistema com alto investimento em 
equipamentos	 de	 uso	 geral,	 apresenta	 flexibilidade	 para	
absorver mudanças na produção e é de fácil adaptação para 
produção em lote.
c) ( ) A automação rígida é um sistema com alto investimento em 
engenharia personalizada, de produção contínua para uma 
variedade de tipos de produtos, utilizado para taxa média 
de	 produção	 e	 com	flexibilidade	 para	 absorver	 variações	 de	
projetos do produto.
d) ( ) A automação rígida é um sistema com alto investimento inicial 
em equipamentos e engenharia personalizada, apresenta 
produção contínua para uma variedade de tipos de produtos e 
é de fácil adaptação para produção em lote.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
e) ( ) A automação rígida é um sistema com alto investimento em 
equipamentos de uso geral, apresenta altas taxas de produção, 
é	de	fácil	adaptação	para	produção	em	lote	e	é	inflexível	para	
absorver mudanças na produção.
8 A automação de sistemas produtivos consiste em aplicar diversos 
equipamentos e mão de obra especializados para integrar diversos 
elementos de uma fábrica, com a finalidade de apresentar um 
melhor controle do processo e, consequentemente, um melhor 
gerenciamento da empresa. Diante disso, considere o seguinte 
cenário hipotético:
I- Uma empresa de sapatos tem apresentado diversos acidentes 
na fábrica, que geram afastamentos de funcionários e uma 
consequente perda na produção.
II- Além disso, devido ao mau posicionamento de certas máquinas, 
certos produtos saem com problemas de acabamento.
A partir do exposto, indique a alternativa que apresenta duas 
vantagens que a automação proporcionaria, respectivamente, às 
proposições I e II.
a) ( ) Mais qualidade e mais produtividade.
b) ( ) Mais produtividade e melhora da segurança do trabalhador.
c) ( ) Mais qualidade e baixo custo.
d) (X) Mais produtividade e mais qualidade.
e) ( ) Pouco tempo de produção e melhora da segurança do 
trabalhador.
9 No processo de implantação de sistemas de automação, deve-se 
identificar o tipo de automação a ser usado, depois, avaliar quais 
elementos devem ser automatizados e, por fim, pode-se aplicar 
diversas estratégias para garantir uma melhoria no processo 
produtivo. Das estratégias a seguir, indique aquela que trata da 
qualificação e da capacitação da mão de obra:
a) (X) Especialização das operações.
b)	(			)	Operações	simultâneas.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c)	 (			)	Operações	combinadas.
d) ( ) Otimização de controle do processo.
e) ( ) Melhoria na armazenagem e no manuseio de materiais.
10 Uma fábrica de mochilas escolares produz 500 mochilas por 
dia, em 15 diferentes modelos. A automação dessa fábrica permite 
a produção de médios volumes em poucas variações de modelo, 
utilizando diversas células de trabalho interligadas. Nesse caso, 
que tipo de automação está sendo referido?
a) ( ) Automação rígida.
b) (X) Automação flexível.
c) ( ) Automação programável.
d) ( ) Automação robusta.
e) ( ) Automação complexa.
TÓPICO 2
1 O sucesso da automação industrial depende da escolha adequada 
do hardware que deve ser utilizado. Selecione a alternativa que 
apresenta o hardware que possibilita a interface com o operador:
a) ( ) Bloco de distribuição.
b) (X) Tela sensível ao toque.
c) ( ) Controlador de movimento.
d) ( ) Controlador lógico programável.
e) ( ) Inversor de frequência variável.
2 Máquinas e equipamentos necessitam que a energia seja 
desconectada em situações extremas e,para isso, existem algumas 
possibilidades de desconectores. Selecione a alternativa que 
apresenta dois desconectores.
a) ( ) Came e relé.
b) ( ) Sensor e relé.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) Tela e fusível.
d) (X) Disjuntor e fusível.
e) ( ) Disjuntor e sensor.
3 O controle dos processos pode ocorrer de forma manual ou 
automática, sendo, esta última, por meio da automação industrial. 
O sistema de controle com malha fechada é realimentado com 
informações de saída. Selecione a alternativa que apresenta a 
variável que o sistema tenta manter constante. 
a) ( ) Variável manipulada.
b) (X) Variável controlada.
c) ( ) Variável alternativa.
d)	(			)	Variável	definitiva.
e) ( ) Variável subjetiva.
4 Os controladores lógicos programáveis (CLPs) são equipamentos 
relativamente recentes que surgiram em substituição a outros 
controladores, como relés eletromagnéticos, temporizadores, placas 
eletrônicas e módulos lógicos. Selecione a alternativa que apresenta 
uma característica dos CLPs :
a) ( ) São frágeis para serem colocados na linha de produção.
b) ( ) Já vêm embarcados em todos os equipamentos.
c) ( ) São equipados com uma entrada e uma saída.
d) (X) Têm resistência à vibração e ao impacto.
e) ( ) Têm memória limitada.
5 Em um sistema de controle industrial, é preciso que ocorra 
comunicação entre o processo e o controlador. Para isso, são 
recebidas informações dos sensores, permitindo que os atuadores 
realizem as suas funções. Selecione a alternativa que apresenta um 
exemplo de sinal de entrada discreta :
a) ( ) Posição de um pistão.
b) ( ) Temperatura de um forno.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) (X) Acionamento de um botão.
d) ( ) Velocidade de injeção em um molde.
e) ( ) Pressão em um sistema de ar comprimido.
6 Qual alternativa apresenta três das realidades econômicas do 
mundo moderno as quais os processos industriais atuais tendem a 
buscar?
a) ( ) Terceirização, qualidade e produção manual.
b)	(			)	Globalização,	mão	de	obra	própria	e	eficiência	operacional.
c) ( ) Produção manual, qualidade e globalização.
d)	(			)	Eficiência	operacional,	produção	manual	e	terceirização.
e) (X) Terceirização, globalização e qualidade.
7 Em qual sistema de produção a máquina tem um programa 
que combina instruções e controle e executa o processo sem a 
participação direta do trabalhador?
a) ( ) Sistema de produção artesanal.
b) ( ) Sistema trabalhador-máquina.
c) (X) Sistema automatizado.
d) ( ) Sistema de trabalho manual.
e) ( ) Sistema de manufatura.
8 Um conjunto constituído por elementos que formam um sistema 
a ser controlado é:
a) ( ) Controle.
b) ( ) Sistema.
c) ( ) Controlador.
d) (X) Sistema de controle.
e) ( ) Manufatura assistida por computador.
9 Quem foi o autor do primeiro grande registro histórico de aplicação 
de controle automático – um controlador de velocidade para uma 
máquina a vapor, em 1769?
a) ( ) Minorsky.
b) (X) James Watt.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) Hazen.
d) ( ) Nyquist.
e) ( ) George Devol.
10 Qual das 10 estratégias apresentadas tem, como resultado 
esperado, a redução do tempo da operação, do número de máquinas, 
do tempo de trabalho manual e do tempo de não operação?
a) (X) Operações simultâneas.
b)	(			)	Operações	combinadas.
c) ( ) Inspeção on-line.
d)	(			)	Integrações	de	operações.
e) ( ) Manufatura integrada por computador.
TÓPICO 3
1 Quando, efetivamente, surgiu a automação de processos?
a) ( ) Com o surgimento da máquina a vapor.
b) ( ) Quando o homem passou a produzir os seus próprios bens. 
c) ( ) Nos processos de manufaturas. 
d) (X) Com o surgimento da eletricidade.
e) ( ) Com o controle manual.
2 Um dos fatores que difere controle contínuo de controle discreto 
nas indústrias está relacionado à temperatura, vazão e pressão. Que 
fator é esse?
a) ( ) Medidas típicas de saída de produto. 
b) ( ) Sensores típicos. 
c) ( ) Atuadores típicos. 
d) ( ) Constantes típicas de tempo de processo.
e) (X) Variáveis e parâmetros de processo.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
3 No ________ ___________, o processo é controlado por meio 
de dispositivos manuais, de modo que o operador passa a ser 
o responsável direto pelo trabalho. Assinale a alternativa que 
preenche corretamente as lacunas:
a) ( ) Controle discreto. 
b) ( ) Controle automático. 
c) ( ) Controle contínuo. 
d) (X) Controle manual.
e) ( ) Controle direto.
4 Dos exemplos citados a seguir, qual dispositivo pode ser 
empregado no controle automático?
a)	(			)	Dispositivo	de	máquina	a	vapor,	inventado	por	James	Watt.
b) ( ) Chuveiro tradicional doméstico.
c) ( ) Interruptor de luz.
d) (X) Controladores lógicos programáveis.
e)	 (			)	Válvula	mecânica.
5 Dentre as definições importantes destacadas para o estudo dos 
sistemas de controle, uma delas é: “parte ou um conjunto de itens de 
uma máquina/equipamento que podem funcionar em conjunto, a 
fim de desempenhar determinada operação”. A qual das alternativas 
a seguir pertence essa definição?
a) ( ) Computadores.
b) (X) Planta.
c) ( ) Sistemas.
d) ( ) Servomecanismos.
e) ( ) Processos.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
UNIDADE 2
TÓPICO 1
1 Com relação às malhas de controle de processos contínuos, 
considere as seguintes afirmativas:
I- São amplamente utilizadas em vários sistemas industriais. 
II- Como exemplos: o controle de tensão e a frequência em geração 
de energia elétrica e o controle de temperatura em caldeiras a 
vapor ou fornos. 
III- A necessidade de controle automático ou de malhas de controle 
contínuas está relacionada apenas ao interesse da automação em 
si. 
Qual (is) está (ão) correta (s)? 
a) ( ) Apenas o item I. 
b) ( ) Apenas o item II. 
c) ( ) Apenas o item III. 
d) (X) Os itens I e II. 
e) ( ) Os itens II e III.
2 Observe a figura a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Ilustra um diagrama de blocos de um sistema de controle em 
malha aberta.
b) ( ) O bloco G representa o processo (planta) a ser controlado, 
sendo u a sua saída de excitação, y a grandeza a ser 
controlada e dos eventuais distúrbios do sistema. 
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) O bloco F representa a transdução e a instrumentação 
relacionadas à grandeza controlada e, algumas vezes, 
incorpora, também, um compensador. 
d) (X) A entrada r define o valor desejado de y, sendo e o erro 
(subtração) entre essas duas variáveis, e F um fator de escala 
e/ou um filtro. 
e) ( ) O bloco H simboliza o controlador/compensador necessário 
para impor determinadas características na malha de controle, 
como estabilidade, tempo de acomodação, ultrapassagem 
máxima etc.
3 A saída do sistema respeita uma proporcionalidade com o valor da 
entrada. Essa é uma característica de qual sistema? 
a) ( ) Sistema de controle concentrado. 
b) (X) Sistemas de controle linear. 
c) ( ) Sistemas de controle distribuído. 
d) ( ) Sistemas de controle não linear. 
e) ( ) Sistemas de controle estacionário.
4 Analise as afirmações acerca das finalidades dos controladores 
ou compensadores nas malhas de controle, assinalando V para 
verdadeiro, ou F, para falso:
( ) Estabilizar sistemas instáveis. 
(			)	Alterar	características	de	respostas	dinâmicas.	
(			)	Atenuar	eventuais	distúrbios	ou	alterações	de	parâmetros	que	
um processo, planta ou sistema físico possa apresentar.
 
A alternativa que apresenta a sequência CORRETA é: 
a) (X) V, V, V. 
b) ( ) F, V, F. 
c) ( ) V, F, V. 
d) ( ) V, F, F. 
e) ( ) F, V, V.
5 Analise as assertivas a seguir: 
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
I- Uma malha de controle deve apresentar resposta oscilatória e 
não ultrapassar o valor da faixa de erro especificada, pois isso 
caracteriza um sistema de controle instável. 
II- No sistema de controle distribuído, é possível analisar as 
variáveis isoladamente, como se estivessem concentradas em 
um ponto. 
III- A entrada de referência é, também, conhecida como set point. 
Qual (is) está (ão) correta(s)? 
a) (X) Apenas a II. 
b) ( ) Apenas a III. 
c) ( ) Apenas a I e a II. 
d) ( ) Apenas a II e a III. 
e) ( ) I, II e III.
6 Considerando a perspectiva estrutural, indique qual das 
características a seguir pertence a esses modelos: 
a) ( ) Os componentes (contatores, relé com temporização, motores, 
resistência e controlador de temperatura) presentes no circuito 
elétrico	têm	as	suas	funções	definidas,	de	acordo	como	foram	
desenvolvidos. 
b) (X) É aquela que representa o conjunto de elementos em um 
sistema e o conjunto de relações que conecta esses elementos 
entre si. 
c) ( ) Como ou quando a função do sistema é executada. 
d) ( ) Um diagrama de circuito apresenta a função exata de cada 
componente	no	sistema	e	as	suas	inter-relações.	
e) ( ) Quando esses efeitos devem aparecer e de que forma eles se 
manifestam ao longo do tempo, normalmente, determinados 
por	aplicações	sobre	o	sistema.	
7 Com relação aos tipos de sinais, assinale a alternativa CORRETA:
 
a) (X) Os sinais são variáveis físicas, seu estado ou parâmetros não 
são monitoráveis. 
b) ( ) A tensão elétrica fornecida por um sensor-pressão, em que a 
amplitude carrega a informação acerca da pressão presente no 
sistema medido, é um exemplo de sinal. 
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) Um sinal é caracterizado pela relação entre uma variável 
dependente relacionada a outra também dependente, por meio 
de uma função matemática. 
d) ( ) São denominados de sinais binários quando contínuos e com 
amplitude contínua.
e) ( ) Os sinais analógicos são sinais digitais com dois valores 
discretos de amplitude.
8 Considerando o exemplo a seguir, conforme a classificação dos 
modelos, informe as suas características: Exemplo:
a) ( ) Físico.
b)	(			)	Dinâmico.
c) (X) Invariante no tempo.
d) ( ) Não linear.
e) ( ) Numérico.
9 Assinale a alternativa que apresenta o modelo em que não só a 
amplitude dos sinais é contínua, mas a variável independente 
também.
 
a) ( ) Discreto no tempo. 
b) ( ) Sistema guiado pelo tempo. 
c) ( ) Analógico.
d) (X) Contínuo no tempo. 
e) ( ) Diagrama
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
10 Assinale a alternativa que indica um exemplo de modelo 
diagramático:
a) ( ) Maquete. 
b) (X) Gráficos de barras.
c) ( ) Circuitos elétricos utilizados para representar sistemas 
mecânicos.	
d)	(			)	Expressões	matemáticas	em	geral.								
e) ( ) Lista de requisitos.
TÓPICO 2
1 Qual das alternativas a seguir não é um exemplo de malha aberta?
a) ( ) Uma máquina elétrica de lavar roupa do tipo tanquinho. 
b) ( ) Uma sanduicheira doméstica. 
c) ( ) Controle de tráfego. 
d) ( ) Aquecedor elétrico. 
e) (X) Ar-condicionado.
2 Por que o controle de um motor de corrente contínua que aciona 
uma carga fixa é um exemplo de sistema de malha aberta?
a) ( ) Porque utiliza realimentação.
b) (X) Porque o próprio modelo matemático desse sistema faz o 
papel de uma realimentação. 
c) ( ) Porque o controle de velocidade é dado por sensores internos. 
d) ( ) Porque utiliza uma malha de controle de velocidade. 
e) ( ) Por causa dos sensores externos.
3 Qual das alternativas a seguir é uma desvantagem da malha 
aberta?
 
a) ( ) A sua construção é simples. 
b) ( ) É de fácil manutenção. 
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) ( ) Tem custo baixo. 
d) (X) Apresenta instabilidade diante de distúrbios. 
e)	 (			)	É	 indicado	quando	há	dificuldades	de	avaliação	da	saída	ou	
quando a medição da saída não é economicamente possível.
4 Considerando a figura a seguir, quais desses elementos pertencem 
a um sistema de malha aberta?
a) (X) Controlador e chave.
b) ( ) Dispositivo de medição e chave. 
c) ( ) Controlador e entrada: temperatura desejada. 
d) ( ) Chave e saída: temperatura constante. 
e) ( ) Elemento de comparação e dispositivo de medição.
5 Em um sistema de controle com realimentação, a variável de saída 
é comparada, continuamente, com a referência, que é a variável 
de entrada, a fim de detectar e de corrigir eventuais desvios do 
comportamento previsto para o sistema. Com base nessa informação, 
é CORRETO afirmar que:
 
a) ( ) As variáveis de entrada também são denominadas de 
controladas. 
b) ( ) As variáveis de referência são as de saída. 
c) ( ) O sistema de controle tenta impor, às variáveis de entrada, um 
determinado comportamento. 
d) (X) As variáveis de saída são chamadas de controladas.
e) ( ) As variáveis de entrada e as de saída podem ser denominadas 
de variáveis de referência.
6 Analise as afirmações a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
 
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
a) ( ) No sistema de controle de malha fechada, utiliza-se um atuador 
para comparar, continuamente, a saída de um sistema com a 
condição desejada, além de converter o erro em uma ação de 
controle	com	a	finalidade	de	reduzi-lo.	
b) ( ) O erro pode diminuir em consequência de alguma alteração 
nas	 condições	 do	 sistema	 controlado	 ou	 por	 causa	 de	 uma	
mudança no valor desejado. 
c) ( ) O termo controle digital direto é usado quando o computador 
está em malha aberta e exercendo, assim, o controle. 
d) (X) Modo de controle é a forma como o controlador pode reagir 
aos sinais de erro. 
e) ( ) Um aquecedor elétrico, que é ligado ou desligado manualmente, 
para aquecer um ambiente, é um exemplo de sistema de 
controle de malha fechada.
7 Quanto aos sistemas de malha fechada, é CORRETO afirmar:
 
a) (X) Compensam perturbações por meio da medição da resposta 
de saída, transmitindo essa medição por um canal de 
retroação para comparar essa resposta com a entrada na 
junção de adição. 
b) ( ) Uma das principais vantagens dos sistemas de malha aberta 
sobre os de malha fechada é a precisão. 
c)	 (			)	São	mais	sensíveis	a	ruídos,	a	perturbações	e	a	mudanças	nas	
condições	ambientais.	
d) ( ) É possível o controle da resposta transitória e do erro de 
estado estacionário, porém, menos conveniente e com menor 
flexibilidade.
e) ( ) Os sistemas de malha fechada são menos complexos e 
baratos, comparados aos sistemas de malha aberta.
8 Analise as alternativas a seguir e assinale a CORRETA:
 
a) ( ) A realimentação é uma medição de uma variável na entrada e 
faz a correção na saída, com base nessa medição. 
b) ( ) A realimentação é sempre negativa. 
c) ( ) Em um sistema de controle, não existem atrasos (lags).
d) ( ) O termo erro de estado estacionário é usado quando não é 
possível fazer correção. 
18
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
e) (X) Um controlador pode receber um sinal de erro como 
consequência de uma alteração no valor da variável.
9 Um fator considerado uma vantagem do sistema de malha fechada 
(SCMF) sobre o de malha aberta (SCMA) é:
a) ( ) Custo.
b) (X) Perturbação. 
c) ( ) Estabilidade. 
d) ( ) Potência. 
e) ( ) Distúrbio.
TÓPICO 3
1 Com relação à transformada de Laplace, assinale a alternativa 
CORRETA:
 
a)	(			)	Não	é	possível	realizar	operações	algébricas	com	quantidades	
no domínio s, ou seja, soma, subtração, multiplicação e divisão, 
da mesma forma que fazemos com quantidades algébricas. 
b)	(			)	As	funções	degrau	unitário	não	são	comuns	em	sistemas.	
c) ( ) A função degrau descreve uma mudança gradual em uma 
grandeza de zero para um valor de estado estacionário. 
d) (X) A função degrau unitário que comuta de 0 para +1 em t = 0 é 
convencionalmente descrita pelo símbolo u(t) ou H(t). 
e)	 (			)	Na	 determinação	 da	 transformada	 de	 Laplace	 de	 funções,	 é	
sempre necessário calcular as integrais.
2 Observe o exposto a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
19
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
É uma função de transferência G(s) para um sistema linear variante 
no tempo:
a) ( ) X(s) é uma transformada de Laplace da entrada. 
b) ( ) Y(s) é a transformada de Laplace da saída do sistema. 
c) (X) Y(s) pode ser escrita como o produto de G(s) e de X(s). 
d) ( ) A descrição do comportamento dos sistemas em relação ao 
tempo	 é	 feita	 pelas	 equações	 algébricassimples	 que,	 pelo	
método	Laplace,	são	transformadas	em	equações	diferenciais.
3 Observe o recorte de teoremas da tabela de propriedades de 
transformadas de Laplace e assinale a alternativa que indica as suas 
propriedades, respectivamente:
a) ( ) Escala de tempo, multiplicação pelo tempo e linearidade. 
b) ( ) Linearidade, translação no tempo e translação na frequência. 
c) (X) Translação no tempo, escala de tempo e translação na 
frequência. 
d) ( ) Linearidade, escala de tempo e translação na frequência.
4 Com relação às frações parciais, assinale a alternativa CORRETA:
 
a) (X) Frequentemente, F(s) é uma razão entre dois polinômios e 
não pode ser facilmente identificada com uma transformada 
padrão da Tabela A.16 
b)	(			)	O	processo	de	converter	uma	expressão	em	termos	de	frações	
simples	é	denominado	de	decomposição	em	frações	reduzidas.
c) ( ) O grau de um polinômio é a menor potência de s na expressão. 
d) ( ) Quando o grau do numerador é igual ou maior do que o do 
denominador, o denominador tem que ser multiplicado pelo 
numerador. 
e) ( ) Podemos considerar que existem, basicamente, dois tipos 
de	 frações	 parciais:	 os	 que	 existem	 fatores	 (s	 +	 a)	 repetidos	
no denominador, e os que o denominador contém fatores 
quadráticos, e estes não são fatorados sem termos imaginários.
20
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
5 Determine o valor inicial da função com transformada de Lapla-
ce 5/ (s + 2).
 
a) ( ) 6. 
b) (X) 5. 
c) ( ) 3. 
d) ( ) 7. 
e) ( ) 0.
21
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
TÓPICO 1
1 Com relação aos diagramas de blocos de sistemas, assinale a 
alternativa CORRETA:
a) ( ) É um método matemático de representação de sistemas.
b) ( ) Cada sistema pode ser representado apenas por um diagrama 
específico.
c) (X) Com frequência, um sistema é descrito e analisado como uma 
associação de componentes.
d) ( ) Dado um diagrama complexo, não é possível reduzi-lo a um 
diagrama equivalente mais simples, como um bloco.
2 Leia as afirmações a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Com relação ao desenho de diagramas de blocos de sistemas, 
há	certos	tipos	de	operações	que	não	são	realizados	com	tanta	
frequência e, por isso, possuem símbolos próprios.
b) (X) Com frequência, um sistema é descrito e analisado como uma 
associação de componentes.
c)	 (			)	O	amplificador	subtrai	o	seu	sinal	de	entrada	por	uma	constante	
(seu ganho) para produzir a sua resposta.
d)	(			)	Na	 representação	 da	 amplificação,	 são	 utilizados	 símbolos	
iguais	 para	 diversas	 aplicações	 de	 análise	 de	 sistemas	 e	 por	
diferentes autores.
3 Leia as sentenças a seguir e assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As indústrias de produção discreta desenvolvem as suas 
operações	de	produção	em	montantes	de	materiais,	pois	eles	
tendem a ser líquidos, gases, pós e similares.
b)	(			)	Reações	 químicas,	 mistura	 de	 ingredientes	 e	 destilação	 são	
operações	típicas	nas	indústrias	de	processos	e	uma	das	suas	
características. 
UNIDADE 3
22
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
c) (X) Controle de processo é um controle automatizado que trata 
de sinais analógicos dos sensores.
d) ( ) Uma das principais características de um sistema de controle 
centralizado é a possibilidade de distribuição das tarefas de 
processamento entre vários controladores.
4 Você foi contratado por uma empresa de automação industrial e o 
seu primeiro trabalho é gerenciar um projeto de implementação de 
um sistema supervisório em uma linha de montagem de brinquedos. 
A fabricante vem perdendo mercado e necessita gerenciar melhor 
as informações do processo produtivo para identificar os pontos 
de melhoria. O planejamento de qualquer trabalho é fundamental 
para o seu sucesso e rapidez. Lembrando que é fundamental o 
envolvimento do cliente. Como você faria o planejamento do 
sistema supervisório nesse caso?
R.: Para fazer o planejamento do sistema supervisório da linha de 
montagem de brinquedos, devemos seguir os seguintes passos: 
1. O entendimento do processo a ser automatizado: Conversa com 
operadores da linha de montagem de brinquedos ou técnicos de 
processo	para	entender	o	fluxo	da	linha	e	 identificar	os	pontos	que	
necessitam ser monitorados.
2.	Tomada	de	dados:	Identificação	das	variáveis	do	processo	da	linha	
de montagem de brinquedos, analisando quais são importantes para 
o gerenciamento do processo.
3. Planejamento do banco de dados: Como serão organizadas 
as variáveis da linha de montagem de brinquedos e como serão 
organizadas para uso posterior na apresentação do sistema.
4.	 Planejamento	 dos	 alarmes:	 Definir,	 com	 os	 líderes	 da	 linha	 de	
montagem de brinquedos, como os alarmes atuarão e de que forma 
serão apresentados aos operadores.
5.	Planejamento	da	hierarquia	de	navegação	entre	as	telas:	Verificar,	
com os líderes da linha de montagem de brinquedos, de que forma os 
dados devem ser apresentados aos operadores.
6. Desenho das telas: Organizar, de forma clara, aos operadores 
da	 linha	de	montagem	de	brinquedos,	 as	 informações	do	processo	
produtivo e dos objetivos de produção.
7.	Gráfico	de	tendência	dentro	das	telas:	Verificar,	com	o	analista	de	
processo, como devem ser mostradas as variáveis durante o processo 
23
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
de montagem de brinquedos.
8.	Planejamento	de	um	sistema	de	segurança:	Verificar,	com	o	líder	da	
linha de montagem de brinquedos, quem deverá ter a hierarquia de 
acessos às telas.
9.	 Padrão	 Industrial	 de	 Desenvolvimento:	 Definir,	 com	 o	 setor	
de projetos da empresa fabricante de processo, qual padrão de 
comunicação deverá ser usado.
5 Você faz parte da equipe de desenvolvimento de programas de CLP 
em uma grande empresa de automação. Dentre as suas atribuições, 
você precisa documentar todos os projetos dos quais participa. No 
seu último trabalho, você realizou a automação de um tanque de 
água. A pedido do seu gerente, faça um diagrama de blocos para 
representar a automação do tanque de água.
R.: O diagrama de blocos aplicado à automação do tanque de água.
Dados:
Planta: tanque de água
Entrada: fluxo de água
Saída: nível de água (h(t))
Valor esperado: ho
Sensor: boia
Controlador: alavanca
Atuador: pistão
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
TÓPICO 2
1 Com relação à ação de controle PID, assinale a alternativa 
CORRETA:
a) ( ) No controle dos processos, a ação PID é uma corretiva pouco 
empregada.
b) ( ) É a combinação dos dois modos de controle: proporcional e 
derivativo.
c)	 (			)	A	carga	é	uma	função	da	demanda	e	é	afetada	pelas	ações	de	
controle.
d) (X) O papel do controle é assegurar que as variáveis se encontrem 
dentro dos limites especificados.
2 Produz uma ação de controle que é proporcional à taxa em que o 
erro varia. É gerado, pelo controlador, um sinal de correção grande 
quando há uma variação rápida no sinal de erro, e produzido um 
sinal de erro pequeno quando há uma variação gradual. Essa é uma 
característica de qual modo de controle?
a) ( ) Modo integral.
b) ( ) Modo proporcional.
c) (X) Modo derivativo.
d) ( ) Combinação de modos.
3 Leia as alternativas a seguir e assinale a sentença CORRETA:
a) (X) A medição analógica ou digital é a mesma: liga-se o 
instrumento na rede, o sinal a ser medido se conecta à 
entrada do instrumento e se faz a leitura no mostrador.
b) ( ) A saída dos dispositivos sensores ou de medição, 
normalmente, é convertida em sinais analógicos.
c)	 (			)	Nas	transmissões	de	informações	a	longas	distâncias,	podem	
ser empregados somente sinais analógicos.
d) ( ) Eletrônica digital é o estudo de circuitos eletrônicos em que as 
entradas e as saídas variam continuamente.
25
TEORIA DE CONTROLE MODERNO
4 Você é analista de manutenção de uma empresa fabricante de 
medidores eletrônicos de energia. Mediante a sua experiência na 
área, você sabe que o INMETRO determina que toda a empresa 
que trabalha com esse produto necessita ter ambientes com 
temperatura controlada a 21 graus. Certa vez, notou-se que os 
controladores,responsáveis por manter a temperatura da fábrica, 
estavam oscilando muito, causando a parada da linha produtiva. 
Sabe-se que esses controladores utilizam sistema de controle PID 
e que um funcionário alterou, acidentalmente, um dos coeficientes 
(proporcional, integral ou derivativo). Analisando as falhas desse 
processo, indique qual coeficiente foi alterado. Justifique a sua 
opinião.
R.:	 Coeficiente	 proporcional.	 O	 componente	 proporcional	 depende	
apenas da diferença entre o ponto de ajuste e a variável de processo. 
Essa diferença é referida como o termo de erro. O ganho proporcional 
determina o comportamento da resposta de saída para o sinal de erro. 
Quando aumentamos o ganho proporcional, aumentamos a velocidade 
da resposta do sistema de controle. Se o ganho proporcional for muito 
grande, a variável de processo, nesse caso, a temperatura, começa a 
oscilar,	e,	quanto	mais	for	aumentado,	maiores	são	as	oscilações	e	o	
sistema	fica	instável,	podendo	oscilar	até	mesmo	fora	de	controle.
5 Você trabalha em uma indústria e foi designado para avaliar um 
instrumento de medição de pressão que trabalha de 0 a 10 bar e, para 
esse range, fornece, na saída, um sinal de 4 a 20 mA. Essa solicitação 
foi feita pelo seu gestor, que necessita saber a sensibilidade do 
instrumento para realizar a troca dele por outro com as mesmas 
características. Dadas essas informações, determine a sensibilidade 
do instrumento.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO
R.: Levando-se em consideração que o instrumento trabalha com sinal 
de entrada de 0 a 10 bar e saída de 4 a 20 mA: sensibilidade avaliada 
pela inclinação da reta entre a entrada e a saída, assim, sensibilidade 
= variação da saída/variação da entrada sensibilidade = (20-4)/(10-0) 
sensibilidade = 1,6 bar/mA.
TÓPICO 3
1 Com relação à automação, é CORRETO afirmar que:
a) ( ) A mecanização, historicamente, nunca ajudou os humanos.
b) ( ) Dá-se o nome de automação ao uso de comandos manuais e 
de equipamentos mecanizados na substituição das atividades 
humanas.
c) ( ) O termo automação foi criado na década de 1970, por um 
engenheiro da Ford Motor Company, que descreveu um 
sistema	no	qual	ações	e	controles	manuais	eram	empregados	
na produção.
d) (X) No início da automação, era possível realizar sequências 
simples de movimento lógico, como ligar e desligar motores 
e atuadores, por meio de relés, temporizadores, botões, 
posicionados mecânicos e sensores.
2 Analise as alternativas a seguir e assinale a que é considerada uma 
desvantagem da automação:
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
a)	(			)	Inspeções	e	verificações.
b) (X) Custos iniciais.
c) ( ) Catalisador para a economia.
d) ( ) Substituição do trabalho pesado e tarefas em ambientes 
perigosos.
3 Com relação aos Controladores Lógicos Programáveis (CLP), 
assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) Na sua origem, os CLP foram projetados como uma 
substituição aos sistemas que usavam CNC.
b) ( ) Uma desvantagem dos CLP é a impossibilidade de 
modificações	dos	sistemas	de	controle,	sem	a	necessidade	de	
refazer	conexões.
c) ( ) Os sistemas com CLP são muito mais lentos do que os 
sistemas com relé.
d) (X) Eles são robustos e projetados para aguentar vibrações.
4 Você trabalha na área de melhoria contínua de uma grande 
empresa e é responsável pela programação de Controladores 
Lógicos Programáveis (CLP). Dentre as ações de melhoria, está a 
automatização dos equipamentos antigos, com o uso do CLP. Como 
primeiro projeto, você recebeu o esquema elétrico, apresentado na 
figura a seguir. A sua tarefa será transformar o esquema elétrico em 
linguagem Ladder.
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TEORIA DE CONTROLE MODERNO
R.: Observando o esquema elétrico proposto, a programação Ladder 
deve ser como demonstrado a seguir:
5 Cite quatro componentes que fazem parte da estrutura de um CLP.
R.: CPU, RAM, CLOCK e Unidade de Entrada e Saída.