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Simulados - MODELAGEM e Análise de Sistemas Dinâmicos

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MODELAGEM E ANÁLISE DE SISTEMAS DINÂMICOS
	1a Questão (Ref.: 201102372203)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Num dia de inverno de um país europeu, a temperatura y(t) do ambiente de uma sala sem aquecedor é de 0oC. Para aumentar a temperatura do ambiente deseja-se instalar um aquecedor, que produz um fluxo de calor u(t) de acordo com o diagrama de blocos da figura a seguir.
 
 
A dinâmica de aquecimento do ambiente pode ser representada pela seguinte equação diferencial:
 
 
A função de transferência do sistema que tem como entrada o fluxo de calor U(s) e como saída a temperatura da sala Y(s) é:
	
	
	 
	
	 2a Questão (Ref.: 201102372385)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Supondo condições iniciais nulas, considere o circuito RL série a seguir, que tem como entrada a tensão v(t) e como saída a corrente i(t). Aplicando-se um degrau unitário na tensão de entrada v(t), a resposta transitória da corrente i(t) no circuito é dada por:
 
		
	 
	
	3a Questão (Ref.: 201102372215)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Até os dias de hoje é comum encontrar nas indústrias plantas com diversas malhas, cujas variáveis são controladas por circuitos eletrônicos analógicos. Muitos destes circuitos utilizam amplificadores operacionais. Considere o circuito com amplificador operacional da figura a seguir.
 
Sabendo-se que a tensão inicial no capacitor é nula, quando se aplica uma tensão constante maior que zero na entrada vi(t), a tensão na saída vo(t) pode ser representada pelo gráfico:
		
	 
	
	4a Questão (Ref.: 201102372384)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Supondo condições iniciais nulas, a função de transferência do circuito RL série a seguir, que tem como entrada a tensão v(t) e como saída a corrente i(t) no circuito, é dada por:
 
	 
	
	 5a Questão (Ref.: 201102367859)
	Pontos: 0,0  / 0,1
	Considere o circuito ativo abaixo. O mesmo é linear e considere os amplificadores operacionais como ideais. Classifique o circuito quanto ao número de pólos e zeros e com relação a fase.
Observação: número de pólos menor que o de zeros - estritamento próprio; número de pólos igual ao de zeros - Bipróprio e número de pólos menor que o de zeros impróprio.
	 
	Impróprio e avanço de fase
	1a Questão (Ref.: 201102372567)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Braços robóticos são muito utilizados em indústrias montadoras de automóveis para realizar soldagem em inúmeros pontos das chapas de aço que constituem a corroceria do veículo. Um braço robótico acionado pela junta de um cotovelo possui um sistema de controle representado pelo diagrama de blocos da figura a seguir.
  
 
A função de transferência do sistema com a malha fechada é:
	 
	
	 2a Questão (Ref.: 201102372928)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Num motor CC foi aplicado um degrau unitário de tensão nos terminais da sua entrada u(t). A velocidade de saída y(t) foi medida por meio de um tacogerador, cujo gráfico está representado na figura a seguir.
 
 
 
Supondo que o gráfico acima represente a saída de um sistema de primeira ordem, a função de transferência do motor CC é:
	3a Questão (Ref.: 201102372526)
	Pontos: 0,0  / 0,1
	Um robô utiliza uma realimentação unitária para controlar a posição do eixo de cada uma de suas juntas. O diagrama de blocos do sistema em malha fechada é apresentado na figura a seguir.
Para que a resposta transitória da saída de posição seja aceitável, quando é aplicado um degrau unitário na referência, o coeficiente de amortecimento deve ser igual a 0,5. Para isso, o ganho K do controlador proporcional deve ser igual a:
	 
	100
	 4a Questão (Ref.: 201102367851)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Considere o circuito ativo abaixo. O mesmo é linear e considere os amplificadores operacionais como ideais. Classifique o circuito quanto ao número de pólos e zeros e com relação a fase.
Observação: número de pólos menor que o de zeros - estritamento próprio; número de pólos igual ao de zeros - Bipróprio e número de pólos menor que o de zeros impróprio.
	 
	Estritamente próprio e atraso de fase
	 5a Questão (Ref.: 201102372530)
	Pontos: 0,1  / 0,1
	Um robô utiliza uma realimentação unitária para controlar a posição do eixo de cada uma de suas juntas. O diagrama de blocos do sistema em malha fechada é apresentado na figura a seguir.
Para que a resposta transitória da saída de posição seja aceitável, quando é aplicado um degrau unitário na referência, o coeficiente de amortecimento deve ser igual a 0,5. Nesse caso, a resposta transitória da saída de posição é:
	 
	subamortecida.

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