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1 Marcar para revisão Em um projeto de iniciação científica, um grupo de alunos de engenharia decide desenvolver um pequeno robô autônomo capaz de navegar em um ambiente desconhecido. Eles começam definindo as variáveis de estado necessárias para modelar o comportamento dinâmico do robô, como sua posição e velocidade, baseando-se no conhecimento dessas variáveis em um tempo inicial t0. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A posição e a velocidade são exemplos adequados de variáveis de estado para o robô, pois determinam seu estado dinâmico em qualquer instante. II. Se os alunos conhecerem as variáveis de estado e o sinal de entrada a partir do tempo t0, eles poderão prever o comportamento do robô para qualquer instante futuro. III. A ordem do modelo em espaço de estado do robô é determinada pelo número de sensores que ele possui. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas II e III. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem o conceito de variáveis de estado e sua importância na determinação do comportamento futuro de sistemas dinâmicos. Conhecendo as variáveis de estado e o sinal de entrada, é possível prever o estado futuro do sistema. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado é determinada pelo número de variáveis de estado necessárias para descrever o comportamento do sistema, não pelo número de sensores. 2 Marcar para revisão Se a função de transferência de terceira ordem de um sistema apresenta polos em - 2 ; -1+j e -1 -j, qual deveria ser a sua equação característica: A s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0 B s 3− 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3−4s2+6s+4 =0 C s 3+ 4 s 2−6 s + 4 = 0 s3+4s2−6s+4 =0 D s 3+ 4 s 2+6 s − 4 = 0 s3+4s2+6s−4 =0 E s 3+ 4 s 2−6 s − 4 = 0 s3+4s2−6s−4 =0 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação característica de um sistema é obtida a partir dos polos da função de transferência. Neste caso, os polos são -2, -1+j e -1-j. A equação característica é dada pelo produto (s - polo) para cada polo. Portanto, a equação característica seria (s + 2)(s + 1 - j)(s + 1 + j), que ao ser simplificada resulta em s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0, correspondente à alternativa A. 3 Marcar para revisão Em um laboratório de pesquisa, um grupo de estudantes de engenharia decide testar um novo sistema de filtragem de sinais. Eles aplicam dois sinais distintos, cada um com características específicas, ao sistema, e depois os somam e aplicam a soma ao mesmo sistema. Eles observam atentamente as saídas geradas em cada etapa. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A saída do sistema para a soma dos dois sinais de entrada deve ser igual à soma das saídas de cada sinal aplicado individualmente. II. Se um dos sinais de entrada for multiplicado por um fator de 2, a saída correspondente a esse sinal também deve ser duplicada. III. Um sistema que não amplifica um sinal de entrada multiplicado por um fator não pode ser considerado linear. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem diretamente as propriedades da aditividade e da homogeneidade que definem sistemas lineares. A propriedade de aditividade é confirmada quando a saída para a soma dos sinais de entrada é igual à soma das saídas para cada sinal individual, enquanto a propriedade de homogeneidade é observada quando a saída é proporcionalmente afetada pela amplificação do sinal de entrada. A afirmativa III está incorreta porque um sistema pode ser considerado linear mesmo se não amplificar o sinal de entrada, desde que as respostas sejam proporcionais à entrada. 4 Marcar para revisão A matriz de transição de estados de um sistema modelado em espaço de estado é: A = [ −39−23 ] A =[−39−23] Quais serão os autovalores desse sistema? A +3 e -3 B +5 e -1 C -2 e -4 D -1+2j e -1-2j E +3j e -3j Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os autovalores de uma matriz são obtidos resolvendo a equação característica, que é determinada pelo determinante da matriz subtraída por um escalar vezes a matriz identidade. Neste caso, a equação característica da matriz dada é λ 2−6 λ +9 = 0 λ2−6λ+9=0, cujas soluções são complexas e iguais a +3j e -3j. Portanto, os autovalores do sistema são +3j e -3j. 5 Marcar para revisão Uma equipe de pesquisa está desenvolvendo um sistema de monitoramento climático que utiliza um conjunto de variáveis, incluindo temperatura, umidade e pressão atmosférica, para prever condições meteorológicas futuras. O modelo considera essas variáveis em um instante inicial para projetar o estado do sistema em momentos futuros. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A temperatura, umidade e pressão atmosférica são consideradas variáveis de estado, pois seu conhecimento inicial é necessário para prever o estado futuro do sistema. II. O modelo climático não pode ser considerado dinâmico se as previsões futuras não dependerem do sinal de entrada u(t) para t ≥ t0. III. A ordem do modelo em espaço de estado é definida pela quantidade total de dados meteorológicos coletados. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas I e III. D Apenas II. E Apenas II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta porque identifica corretamente variáveis de estado que são essenciais para modelar e prever o comportamento de sistemas dinâmicos, como o clima. A afirmativa II também é correta, destacando a importância do sinal de entrada na determinação do comportamento futuro do sistema dinâmico. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado depende do número de variáveis de estado necessárias para descrever completamente o sistema, não da quantidade de dados coletados. 6 Marcar para revisão Considere a seguinte matriz: A = ⎡ ⎢ ⎣ 001010100 ⎤ ⎥ ⎦ A =[001010100] Se a matriz T for utilizada numa transformação de similaridade, então a nova ordem dos estados, no vetor de estados x, será: A [ x 3 x 1 x 2 ]T [x3x1x2 ]T B [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T C [ x 2 x 1 x 3 ]T [x2x1x3 ]T D [ x 2 x 3 x 1 ]T [x2x3x1 ]T E [ x 1 x 3 x 2 ]T [x1x3x2 ]T Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz dada é uma matriz de permutação que altera a ordem dos elementos do vetor de estados. A nova ordem dos estados é dada pela multiplicação da matriz de permutação pelo vetor de estados. Observando a matriz, podemos ver que o primeiro elemento se torna o terceiro, o segundo elemento se torna o primeiro e o terceiro elemento se torna o segundo. Portanto, a nova ordem dos estados no vetor de estados x será [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T. 7 Marcar para revisão Um sistema modelado sob a forma de função de transferência apresenta os seguintes polos: -1+2j ; -1-2j ; +1+4j ; +1-4j ; -3 Com relação a esse sistema, pode ser afirmado que A É BIBO estável, pois seus estão no semiplano s direito. B É BIBO estável, pois o polo real possui valor negativo. C Não é BIBO, pois existem dois polos no semiplano s direito. D Não é BIBO, pois existem polos complexos. E Não é BIBO, pois existem três polos no semiplano s esquerdo. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado!ferramenta valiosa que permite a análise desses sinais no domínio da frequência. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A transformação, analógicos, Transformada Laplace. B modulação, contínuos, Transformada Fourier. C amostragem, discretos, Transformada Z. D filtragem, amplificados, Transformada Hilbert. E amplificação, atenuados, Função de Transferência. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é o processo de converter um sinal contínuo em um sinal discreto. Os sistemas discretos são aqueles que operam em sinais representados por sequências de valores. A Transformada Z é uma ferramenta que permite a análise desses sinais no domínio da frequência. 3 Marcar para revisão Considere que a Função de Transferência de um sistema dinâmico é dada por: G( z ) = Y( z )U( z ) = 8 z +13 z 2+31 z +26 G(z) =Y(z)U(z) =8z+ 13z2+31z+26 Assinale a alternativa que contém a respectiva equação a diferenças. A y (k) +31 y (k −1 ) +8 y (k −2 ) = 13 u (k −1 ) +26 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+8y(k−2) =13u(k−1)+26u(k−2) B 26 y (k) +31 y (k −1 ) + y (k −2 ) = 13 u (k −1 ) + 8 u (k −2 ) 26y(k)+31y(k−1)+y(k−2) =13u(k−1)+8u(k−2) C 13 y (k) +8 y (k −1 ) = 26 u (k) +31 u (k −1 ) + u ( k −2 ) 13y(k)+8y(k−1) =26u(k)+31u(k−1)+u(k−2) D 8 y (k −1 ) +13 y (k −2 ) = u (k) +31 u (k −1 ) +26 u (k −2 ) 8y(k−1)+13y(k−2) =u(k)+31u(k−1)+26u(k−2) E y (k) +31 y (k −1 ) +26 y (k −2 ) = 8 u (k −1 ) +13 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+26y(k−2) =8u(k−1)+13u(k−2) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação a diferenças correta é dada pela alternativa E: y (k) +31 y (k −1 ) +26 y (k −2 ) = 8 u (k −1 ) + 13 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+26y(k−2) =8u(k−1)+13u(k−2). Esta equação é obtida ao aplicar a transformada Z inversa na função de transferência dada. Os coeficientes das funções y(k) e u(k) na equação a diferenças correspondem aos coeficientes da função de transferência. 4 Marcar para revisão Os sistemas dinâmicos têm características que podem ser analisadas usando várias técnicas. A ________ de sinais é um conceito fundamental, assim como a diferenciação entre sinais ________ e ________. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A amostragem, contínuos, discretos. B transformação, analógicos, digitais. C correlação, amplificados, atenuados. D modulação, modulados, demodulados. E filtragem, periódicos, aleatórios. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é um processo crucial na análise de sistemas dinâmicos, permitindo a conversão de sinais contínuos para sinais discretos. Os sinais contínuos são aqueles que variam continuamente ao longo do tempo, enquanto os sinais discretos são representados por sequências de valores em intervalos de tempo específicos. 5 Marcar para revisão Camila, uma engenheira de sistemas, está analisando um sinal discreto e quer recuperar o sinal original a partir de sua Transformada Z. Ela sabe que precisa aplicar um processo específico para alcançar seu objetivo. Qual processo Camila deve aplicar para obter o sinal original a partir de sua Transformada Z? A Convolução no domínio do tempo. B Amostragem no domínio da frequência. C Transformada Z inversa. D Mapeamento de polos e zeros. E Modulação no domínio da frequência. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Transformada Z inversa é usada para recuperar o sinal original (no domínio do tempo) a partir de sua representação no domínio da frequência (Transformada Z). É o processo inverso da Transformada Z e é essencial para a análise e síntese de sistemas discretos. As outras alternativas não se referem ao processo de recuperação do sinal original a partir de sua Transformada Z. 6 Marcar para revisão Se a dinâmica de um sistema de controle pode ser representada pela seguinte equação de diferenças: y (k) +6 y (k −1 ) +10 y (k −2 ) = u (k) +12 u (k −1 ) + 37 u (k −2 ) y(k)+6y(k−1)+10y(k−2) =u(k)+12u(k−1)+3 7u(k−2) em que k = { 1 , 2 , 3 ,... } k ={1,2,3,...} A Função de Transferência correspondente é igual a: A G( z ) = z 2+6 z +12 z 2+10 z + 37 G(z) =z2+6z+12z2+10z+37 B G( z ) = z 2+6 z +10 z 2+12 z + 37 G(z) =z2+6z+10z2+12z+37 C G( z ) = 10 z 2+6 z +1 37 z 2+12 z +1 G(z) =10z2+6z+137z2+12z +1 D G( z ) = 37 z 2+12 z +110 z 2+.6 z +1 G(z) =37z2+12z+110z2+.6z+ 1 E G( z ) = z 2+12 z + 37 z 2+6 z +10 G(z) =z2+12z+37z2+6z+10 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Função de Transferência é uma representação matemática que descreve a relação entre a entrada e a saída de um sistema. Neste caso, a equação de diferenças dada descreve a dinâmica do sistema de controle. Para encontrar a Função de Transferência correspondente, devemos dividir a expressão que representa a entrada (u(k)) pela que representa a saída (y(k)). Assim, a Função de Transferência correta é G( z ) = z 2+12 z + 37 z 2+6 z +10 G(z) =z2+12z+37z2+6z+10, que corresponde à alternativa E. 7 Marcar para revisão Juliana, ao analisar sistemas discretos, se depara com o termo "resíduos" e descobre que eles desempenham um papel vital no cálculo da transformada Z inversa. Qual das alternativas abaixo melhor descreve a relação entre resíduos e a transformada Z inversa? A Os resíduos são as raízes do polinômio do denominador da função de transferência. B Os resíduos são independentes da transformada Z e não têm influência na transformada Z inversa. C Os resíduos são obtidos pela multiplicação da transformada Z pelo polo correspondente. D Os resíduos ajudam a calcular a transformada Z inversa de uma função de transferência. E Os resíduos são equivalentes aos polos da função de transferência. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os resíduos são componentes fundamentais no cálculo da transformada Z inversa. Eles são obtidos a partir da relação entre a transformada Z e seus polos, e são usados para expressar a transformada Z inversa em termos de funções conhecidas. 8 Marcar para revisão Ao trabalhar com sistemas discretos, a ________ é uma técnica crucial que auxilia na combinação de sinais. A análise no domínio da frequência é facilitada pela ________, que tem propriedades úteis para o ________ de polos e zeros no plano Z. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A filtragem, Transformada Hilbert, diagrama. B modulação, Transformada Z, posicionamento. C transformação, Transformada Laplace, desenho. D convolução, Transformada Z, mapeamento. E amplificação, Função de Transferência, rastreamento. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A convolução é uma operação matemática que combina duas sequências de sinais temporais. A Transformada Z é uma ferramenta que permite a análise de sinais no domínio da frequência. O mapeamento de polos e zeros é uma técnica que visualiza a estabilidade e a dinâmica de um sistema no plano Z. 9 Marcar para revisão Um pesquisador está trabalhando no desenvolvimento de um modelo para sistemas dinâmicos. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A teoria de amostragem é essencial para converter sinais contínuos em discretos. II. Sistemas dinâmicos não têm relação com sinais temporais. III. Convolução é o processo de obtenção da Transformada Z de um sinal discreto. É correto o que se afirma em: A Apenas I. B Apenas I e III. C Apenas II. D I, II e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa!A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A teoria de amostragem, de fato, é crucial para a conversão de sinais contínuos em discretos, conforme indicado na afirmativa I. A afirmativa II é incorreta, pois sistemas dinâmicos estão intrinsecamente relacionados a sinais temporais. A afirmativa III também é incorreta; a convolução não é o processo de obtenção da Transformada Z, mas sim uma operação matemática usada em sistemas lineares discretos. 10 Marcar para revisão Durante uma discussão em sala de aula sobre sistemas de controle discretos, um estudante levanta uma dúvida sobre a relevância dos polos na Função de Transferência e seu impacto na estabilidade do sistema. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: Afirmativas: I. Os polos da Função de Transferência determinam a dinâmica do sistema. II. A estabilidade de um sistema discreto é garantida se todos os seus polos estiverem dentro do círculo unitário. III. Os zeros da Função de Transferência têm maior impacto na estabilidade do sistema do que os polos. É correto o que se afirma em: A Apenas I. B Apenas I e II. C Apenas II. D I, II e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta, pois os polos da Função de Transferência de fato determinam a dinâmica do sistema. A afirmativa II também está correta, pois a estabilidade de um sistema discreto é garantida se, e somente se, todos os seus polos estiverem dentro do círculo unitário. A afirmativa III está incorreta, pois são os polos, e não os zeros, que têm o maior impacto na estabilidade do sistema. 1 Marcar para revisão Assinale a alternativa que corresponde à equação de diferenças de um controlador discreto equivalente, obtido por meio da aproximação de Forward e que possui a seguinte função de transferência: Cd( z ) = U( z )E( z ) = 402 z −398 1403 z − 1397 Cd(z)=U(z)E(z )=402z−3981403z−1397 A e (k +1 ) = 7 9 e (k) +119 u (k +1 ) − u (k) e(k+1)=79e (k)+119u(k+1)−u(k) B u (k) = 4021403 u (k +1 ) +398 1397 e (k +1 ) − e (k) u(k )=4021403u(k+1)+3981397e(k+1)−e(k) C u (k +1 ) = 14031397 u (k) + 4021397 e (k +1 ) − e (k) u( k+1)=14031397u(k)+4021397e(k+1)−e(k) D u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) E u (k +1 ) = 3 , 49 u (k) +3 , 51 e (k +1 ) − e (k) u(k+1) =3,49u(k)+3,51e(k+1)−e(k) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a letra D, que apresenta a equação de diferenças correta para o controlador discreto equivalente. A equação u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) é obtida a partir da função de transferência dada, utilizando a aproximação de Forward. Esta equação representa a relação entre a entrada e a saída do controlador em termos de suas versões discretas no tempo, considerando a influência do valor atual e do valor anterior tanto da entrada quanto da saída. 2 Marcar para revisão Um sistema de controle discreto é representado pela seguinte função de transferência discreta: G( z ) = zz 2+1 , 4 z +1 , 3 G(z)=zz2+1,4z+1,3 Sobre a estabilidade desse sistema, assinale a única alternativa correta: A É estável porque possui os dois polos localizados no semiplano esquerdo do plano Z. B É instável porque possui os dois polos localizados no semiplano direito do plano Z. C É instável porque possui um polo dos dois polos localizado fora do círculo unitário do plano Z. D É estável porque possui os dois polos localizados no interior do círculo unitário do plano Z. E É instável porque possui os dois polos localizados fora do círculo unitário do plano Z. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a E. A estabilidade de um sistema de controle discreto é determinada pela localização dos polos da sua função de transferência no plano Z. Se todos os polos estiverem dentro do círculo unitário, o sistema é estável. No entanto, se pelo menos um polo estiver fora do círculo unitário, o sistema é instável. Neste caso, a função de transferência apresentada possui os dois polos localizados fora do círculo unitário, o que torna o sistema instável. 3 Marcar para revisão Adotando o período de amostragem T=0,05 e o operador discreto Backward, assinale a alternativa que corresponde ao controlador discreto equivalente Cd(z) ao controlador analógico Ca(s) de um sistema de controle de vazão, cuja função de transferência é dada por: C a ( s ) = U( s )E( s ) = 3 s −88 s +9 Ca(s)=U(s)E(s)=3s−88s+ 9 A Cd( z ) = 2 , 6 z −0 , 3973 1 , 0596 z −0 , 3444 Cd(z)=2,6z−0,39731, 0596z−0,3444 B 2 , 6 z −3 7 , 55 z −8 2,6z−37,55z−8 C Cd( z ) = 7 , 55 z −82 , 06 z −3 Cd(z)=7,55z−82,06z−3 D Cd( z ) = 0 , 9765 z −0 , 4082 z +0 , 3906 Cd(z)=0,9765z−0,4082z+0 ,3906 E Cd( z ) = 20 , 053 z −88 z +9 = 40 3 z −88 z +9 Cd(z)=20,053z−88 z+9=403z−88z+9 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão pede a conversão de um controlador analógico para um controlador discreto, utilizando o operador discreto Backward e um período de amostragem T=0,05. A alternativa correta é a B, que apresenta a função de transferência do controlador discreto equivalente ao controlador analógico dado. A conversão de um controlador analógico para um controlador discreto é um processo comum em sistemas de controle digital, onde o controlador analógico é substituído por um controlador discreto que produz resultados semelhantes quando aplicado a um sistema discreto. A função de transferência do controlador discreto é obtida através da aplicação do operador discreto Backward à função de transferência do controlador analógico. 4 Marcar para revisão Assinale a alternativa que contém a resposta de um sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, cuja função de transferência em malha fechada é dada por: Y z R z = z +10 z 2+ 7 z +12 YzRz=z+10z2+7z+12 A Y z = 1 , 2 z −1+2 , 3 z −2+21 , 4 z −3−13 z − 4 + ...Yz=1,2z−1 +2,3z−2+21,4z−3−13z−4+... B Y z = 0 , 83 z −1−1 , 42 z −2+ 4 , 54 z −3+83 , 6 z − 4 + ...Yz= 0,83z−1−1,42z−2+4,54z−3+83,6z−4+... C Y z = z −1+2 , 5 z −2+5 z −3+10 z − 4 + ...Yz=z−1+2,5z−2+5z−3 +10z−4+... D Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2−33z−3+ 195z−4+... E Y z = 0 , 5 z −1+1 , 3 z −2+1 , 7 z −3+5 , 46 z − 4 + ...Yz=0,5z− 1+1,3z−2+1,7z−3+5,46z−4+... Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a D, que apresenta a sequência Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2 −33z−3+195z−4+.... Essa sequência é a resposta do sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, considerando a função de transferência em malha fechada dada. A função de transferência descreve a relação entre a entrada e a saída de um sistema, e, neste caso, a sequência apresentada na alternativa D é a que melhor representa essa relação. 5 Marcar para revisão No processo de quantização de um sinal de tensão, cuja amplitude varia entre -5V a 5V, foram utilizados 16 bits de uma palavra com 2 bytes. Assinale a alternativa a seguir que contém a ordem de grandeza do erro de quantização: A 2 , 4441 ⋅ 10−3 V 2,4441⋅10−3V B 5 , 8593 ⋅ 10−3 V 5,8593⋅10−3V C 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V D 1 , 5 V 1,5V E 0 , 3662 ⋅ 10−3 V 0,3662⋅10−3V Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão se refere ao processo de quantização de um sinal de tensão, que é a conversão de um sinal analógico em um sinal digital. Nesse processo, a amplitudedo sinal é dividida em níveis discretos, que são representados por bits. O erro de quantização é a diferença entre o valor real do sinal e o valor quantizado. No caso apresentado, a amplitude do sinal varia entre -5V e +5V e foram utilizados 16 bits para a quantização. A alternativa correta, que representa a ordem de grandeza do erro de quantização, é 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V. 1 Marcar para revisão Assinale a alternativa que contém a resposta de um sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, cuja função de transferência em malha fechada é dada por: Y z R z = z +10 z 2+ 7 z +12 YzRz=z+10z2+7z+12 A Y z = 1 , 2 z −1+2 , 3 z −2+21 , 4 z −3−13 z − 4 + ...Yz=1,2z−1 +2,3z−2+21,4z−3−13z−4+... B Y z = 0 , 83 z −1−1 , 42 z −2+ 4 , 54 z −3+83 , 6 z − 4 + ...Yz= 0,83z−1−1,42z−2+4,54z−3+83,6z−4+... C Y z = z −1+2 , 5 z −2+5 z −3+10 z − 4 + ...Yz=z−1+2,5z−2+5z−3 +10z−4+... D Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2−33z−3+ 195z−4+... E Y z = 0 , 5 z −1+1 , 3 z −2+1 , 7 z −3+5 , 46 z − 4 + ...Yz=0,5z− 1+1,3z−2+1,7z−3+5,46z−4+... Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a D, que apresenta a sequência Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2 −33z−3+195z−4+.... Essa sequência é a resposta do sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, considerando a função de transferência em malha fechada dada. A função de transferência descreve a relação entre a entrada e a saída de um sistema, e, neste caso, a sequência apresentada na alternativa D é a que melhor representa essa relação. 2 Marcar para revisão No processo de quantização de um sinal de tensão, cuja amplitude varia entre -5V a 5V, foram utilizados 16 bits de uma palavra com 2 bytes. Assinale a alternativa a seguir que contém a ordem de grandeza do erro de quantização: A 2 , 4441 ⋅ 10−3 V 2,4441⋅10−3V B 5 , 8593 ⋅ 10−3 V 5,8593⋅10−3V C 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V D 1 , 5 V 1,5V E 0 , 3662 ⋅ 10−3 V 0,3662⋅10−3V Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão se refere ao processo de quantização de um sinal de tensão, que é a conversão de um sinal analógico em um sinal digital. Nesse processo, a amplitude do sinal é dividida em níveis discretos, que são representados por bits. O erro de quantização é a diferença entre o valor real do sinal e o valor quantizado. No caso apresentado, a amplitude do sinal varia entre -5V e +5V e foram utilizados 16 bits para a quantização. A alternativa correta, que representa a ordem de grandeza do erro de quantização, é 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V. 3 Marcar para revisão Adotando o período de amostragem T=0,05 e o operador discreto Backward, assinale a alternativa que corresponde ao controlador discreto equivalente Cd(z) ao controlador analógico Ca(s) de um sistema de controle de vazão, cuja função de transferência é dada por: C a ( s ) = U( s )E( s ) = 3 s −88 s +9 Ca(s)=U(s)E(s)=3s−88s+ 9 A Cd( z ) = 2 , 6 z −0 , 3973 1 , 0596 z −0 , 3444 Cd(z)=2,6z−0,39731, 0596z−0,3444 B 2 , 6 z −3 7 , 55 z −8 2,6z−37,55z−8 C Cd( z ) = 7 , 55 z −82 , 06 z −3 Cd(z)=7,55z−82,06z−3 D Cd( z ) = 0 , 9765 z −0 , 4082 z +0 , 3906 Cd(z)=0,9765z−0,4082z+0 ,3906 E Cd( z ) = 20 , 053 z −88 z +9 = 40 3 z −88 z +9 Cd(z)=20,053z−88 z+9=403z−88z+9 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão pede a conversão de um controlador analógico para um controlador discreto, utilizando o operador discreto Backward e um período de amostragem T=0,05. A alternativa correta é a B, que apresenta a função de transferência do controlador discreto equivalente ao controlador analógico dado. A conversão de um controlador analógico para um controlador discreto é um processo comum em sistemas de controle digital, onde o controlador analógico é substituído por um controlador discreto que produz resultados semelhantes quando aplicado a um sistema discreto. A função de transferência do controlador discreto é obtida através da aplicação do operador discreto Backward à função de transferência do controlador analógico. 4 Marcar para revisão Um sistema de controle discreto é representado pela seguinte função de transferência discreta: G( z ) = zz 2+1 , 4 z +1 , 3 G(z)=zz2+1,4z+1,3 Sobre a estabilidade desse sistema, assinale a única alternativa correta: A É estável porque possui os dois polos localizados no semiplano esquerdo do plano Z. B É instável porque possui os dois polos localizados no semiplano direito do plano Z. C É instável porque possui um polo dos dois polos localizado fora do círculo unitário do plano Z. D É estável porque possui os dois polos localizados no interior do círculo unitário do plano Z. E É instável porque possui os dois polos localizados fora do círculo unitário do plano Z. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a E. A estabilidade de um sistema de controle discreto é determinada pela localização dos polos da sua função de transferência no plano Z. Se todos os polos estiverem dentro do círculo unitário, o sistema é estável. No entanto, se pelo menos um polo estiver fora do círculo unitário, o sistema é instável. Neste caso, a função de transferência apresentada possui os dois polos localizados fora do círculo unitário, o que torna o sistema instável. 5 Marcar para revisão Assinale a alternativa que corresponde à equação de diferenças de um controlador discreto equivalente, obtido por meio da aproximação de Forward e que possui a seguinte função de transferência: Cd( z ) = U( z )E( z ) = 402 z −398 1403 z − 1397 Cd(z)=U(z)E(z )=402z−3981403z−1397 A e (k +1 ) = 7 9 e (k) +119 u (k +1 ) − u (k) e(k+1)=79e (k)+119u(k+1)−u(k) B u (k) = 4021403 u (k +1 ) +398 1397 e (k +1 ) − e (k) u(k )=4021403u(k+1)+3981397e(k+1)−e(k) C u (k +1 ) = 14031397 u (k) + 4021397 e (k +1 ) − e (k) u( k+1)=14031397u(k)+4021397e(k+1)−e(k) D u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) E u (k +1 ) = 3 , 49 u (k) +3 , 51 e (k +1 ) − e (k) u(k+1) =3,49u(k)+3,51e(k+1)−e(k) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a letra D, que apresenta a equação de diferenças correta para o controlador discreto equivalente. A equação u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) é obtida a partir da função de transferência dada, utilizando a aproximação de Forward. Esta equação representa a relação entre a entrada e a saída do controlador em termos de suas versões discretas no tempo, considerando a influência do valor atual e do valor anterior tanto da entrada quanto da saída. 1 Marcar para revisão Adotando o período de amostragem T=0,05 e o operador discreto Backward, assinale a alternativa que corresponde ao controlador discreto equivalente Cd(z) ao controlador analógico Ca(s) de um sistema de controle de vazão, cuja função de transferência é dada por: C a ( s ) = U( s )E( s ) = 3 s −88 s +9 Ca(s)=U(s)E(s)=3s−88s+ 9 A Cd( z ) = 2 , 6 z −0 , 3973 1 , 0596 z −0 , 3444 Cd(z)=2,6z−0,39731, 0596z−0,3444 B 2 , 6 z −3 7 , 55 z −8 2,6z−37,55z−8 C Cd( z ) = 7 , 55 z −82 , 06 z −3 Cd(z)=7,55z−82,06z−3 D Cd( z ) = 0 , 9765 z −0 , 4082 z +0 , 3906 Cd(z)=0,9765z−0,4082z+0 ,3906 E Cd( z ) = 20 , 053 z −88 z +9 = 40 3 z −88 z +9 Cd(z)=20,053z−88 z+9=403z−88z+9 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão pede a conversão de um controlador analógico para um controlador discreto, utilizando o operador discretoBackward e um período de amostragem T=0,05. A alternativa correta é a B, que apresenta a função de transferência do controlador discreto equivalente ao controlador analógico dado. A conversão de um controlador analógico para um controlador discreto é um processo comum em sistemas de controle digital, onde o controlador analógico é substituído por um controlador discreto que produz resultados semelhantes quando aplicado a um sistema discreto. A função de transferência do controlador discreto é obtida através da aplicação do operador discreto Backward à função de transferência do controlador analógico. 2 Marcar para revisão Assinale a alternativa que corresponde à equação de diferenças de um controlador discreto equivalente, obtido por meio da aproximação de Forward e que possui a seguinte função de transferência: Cd( z ) = U( z )E( z ) = 402 z −398 1403 z − 1397 Cd(z)=U(z)E(z )=402z−3981403z−1397 A e (k +1 ) = 7 9 e (k) +119 u (k +1 ) − u (k) e(k+1)=79e (k)+119u(k+1)−u(k) B u (k) = 4021403 u (k +1 ) +398 1397 e (k +1 ) − e (k) u(k )=4021403u(k+1)+3981397e(k+1)−e(k) C u (k +1 ) = 14031397 u (k) + 4021397 e (k +1 ) − e (k) u( k+1)=14031397u(k)+4021397e(k+1)−e(k) D u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) E u (k +1 ) = 3 , 49 u (k) +3 , 51 e (k +1 ) − e (k) u(k+1) =3,49u(k)+3,51e(k+1)−e(k) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a letra D, que apresenta a equação de diferenças correta para o controlador discreto equivalente. A equação u (k +1 ) = 0 , 996 u (k) +0 , 286 e (k +1 ) −0 , 284 e (k) u(k+1)=0,996u(k)+0,286e(k+1)−0,284e(k) é obtida a partir da função de transferência dada, utilizando a aproximação de Forward. Esta equação representa a relação entre a entrada e a saída do controlador em termos de suas versões discretas no tempo, considerando a influência do valor atual e do valor anterior tanto da entrada quanto da saída. 3 Marcar para revisão Assinale a alternativa que contém a resposta de um sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, cuja função de transferência em malha fechada é dada por: Y z R z = z +10 z 2+ 7 z +12 YzRz=z+10z2+7z+12 A Y z = 1 , 2 z −1+2 , 3 z −2+21 , 4 z −3−13 z − 4 + ...Yz=1,2z−1 +2,3z−2+21,4z−3−13z−4+... B Y z = 0 , 83 z −1−1 , 42 z −2+ 4 , 54 z −3+83 , 6 z − 4 + ...Yz= 0,83z−1−1,42z−2+4,54z−3+83,6z−4+... C Y z = z −1+2 , 5 z −2+5 z −3+10 z − 4 + ...Yz=z−1+2,5z−2+5z−3 +10z−4+... D Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2−33z−3+ 195z−4+... E Y z = 0 , 5 z −1+1 , 3 z −2+1 , 7 z −3+5 , 46 z − 4 + ...Yz=0,5z− 1+1,3z−2+1,7z−3+5,46z−4+... Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a D, que apresenta a sequência Y z = z −1+3 z −2−33 z −3+195 z − 4 + ...Yz=z−1+3z−2 −33z−3+195z−4+.... Essa sequência é a resposta do sistema de controle digital a uma entrada do tipo impulso unitário, considerando a função de transferência em malha fechada dada. A função de transferência descreve a relação entre a entrada e a saída de um sistema, e, neste caso, a sequência apresentada na alternativa D é a que melhor representa essa relação. 4 Marcar para revisão Um sistema de controle discreto é representado pela seguinte função de transferência discreta: G( z ) = zz 2+1 , 4 z +1 , 3 G(z)=zz2+1,4z+1,3 Sobre a estabilidade desse sistema, assinale a única alternativa correta: A É estável porque possui os dois polos localizados no semiplano esquerdo do plano Z. B É instável porque possui os dois polos localizados no semiplano direito do plano Z. C É instável porque possui um polo dos dois polos localizado fora do círculo unitário do plano Z. D É estável porque possui os dois polos localizados no interior do círculo unitário do plano Z. E É instável porque possui os dois polos localizados fora do círculo unitário do plano Z. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é a E. A estabilidade de um sistema de controle discreto é determinada pela localização dos polos da sua função de transferência no plano Z. Se todos os polos estiverem dentro do círculo unitário, o sistema é estável. No entanto, se pelo menos um polo estiver fora do círculo unitário, o sistema é instável. Neste caso, a função de transferência apresentada possui os dois polos localizados fora do círculo unitário, o que torna o sistema instável. 5 Marcar para revisão No processo de quantização de um sinal de tensão, cuja amplitude varia entre -5V a 5V, foram utilizados 16 bits de uma palavra com 2 bytes. Assinale a alternativa a seguir que contém a ordem de grandeza do erro de quantização: A 2 , 4441 ⋅ 10−3 V 2,4441⋅10−3V B 5 , 8593 ⋅ 10−3 V 5,8593⋅10−3V C 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V D 1 , 5 V 1,5V E 0 , 3662 ⋅ 10−3 V 0,3662⋅10−3V Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A questão se refere ao processo de quantização de um sinal de tensão, que é a conversão de um sinal analógico em um sinal digital. Nesse processo, a amplitude do sinal é dividida em níveis discretos, que são representados por bits. O erro de quantização é a diferença entre o valor real do sinal e o valor quantizado. No caso apresentado, a amplitude do sinal varia entre -5V e +5V e foram utilizados 16 bits para a quantização. A alternativa correta, que representa a ordem de grandeza do erro de quantização, é 0 , 1525 ⋅ 10−3 V 0,1525⋅10−3V. 1 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 2 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 4 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 5 Marcar para revisão No caso de realimentaçãode estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 1 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 2 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 4 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 2 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 4 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 2 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condiçõesiniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 4 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 5 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 1 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 2 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 4 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 2 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 4 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se asposições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 2 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 3 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 4 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão No caso de realimentação de estados, se as posições finais desejadas dos polos de um sistema de segunda ordem fossem s1= -2 e s2= -4, qual deveria ser o polinômio característico desejado? A s2+6s+8 B s2+5s+8 C s2+2s+4 D s2+4s+2 E s2+6s+4 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico desejado para um sistema de segunda ordem com posições finais dos polos em s1= -2 e s2= -4 é dado pela expressão s2+6s+8. Isso ocorre porque o polinômio característico de um sistema de segunda ordem é dado pela soma das raízes (polos) multiplicadas por s e o produto das raízes. Neste caso, a soma das raízes é -2 + -4 = -6 e o produto das raízes é -2 * -4 = 8, resultando no polinômio s2+6s+8. 2 Marcar para revisão Considere o seguinte modelo de 2ª ordem de um sistema: Qual deveria ser o fator de ajuste Nu para que a saída desse sistema consiga rastrear assintoticamente uma entrada do tipo degrau? A 0,1 B 0,5 C 1,0 D 2,0 E 5,0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 0,1 3 Marcar para revisão A equação diferença de um sistema discreto é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Qual é o polinômio característico de sua função de transferência discreta? A z + 0,8 B z2 + 0,8 C z2 + 2z + 0,8 D z + 2 E z2 + z + 2 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O polinômio característico de uma função de transferência discreta é obtido ao substituir a variável dependente y(k) por z na equação diferença do sistema. Neste caso, a equação diferença é y(k+2) = - 0,8y(k) + u(k+1) + 2u(k). Ao substituir y(k) por z na equação, obtemos z2 + 0,8, que é a alternativa correta. 4 Marcar para revisão Sabe-se que A=[-8], B=[4] e D=[2] são matrizes de um modelo em espaço de estado de um sistema de 1ª ordem. Se a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2, qual deveria ser a matriz de saída C desse sistema? A [2] B [1] C [-1] D [-2] E [-3] Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz de saída C desse sistema é [-3]. Isso se deve ao fato de que, em um sistema de 1ª ordem, a saída consegue rastrear assintoticamente um sinal de entrada do tipo degrau com fator de ajuste Nu=2. Portanto, para que isso ocorra, a matriz de saída deve ser [-3]. 5 Marcar para revisão Considere o seguinte sistema discreto de 2ª ordem: Se as condições iniciais são nulas e o sistema tem aplicado na entrada um sinal na forma de degrau unitário discreto em k = 0, qual é o valor da saída em k = 2? A 4 B 8 C 12 D 16 E 20 Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Resposta correta: 12 1 Marcar para revisão Em uma fábrica, um controlador PID digital é usado para gerenciar o fluxo de um líquido em um processo de produção. O engenheiro percebe que pequenas variações na demanda causam grandes variações no fluxo, indicando uma alta sensibilidade do sistema às mudanças. Qual ajuste deve ser feito em um controlador PID para reduzir a sensibilidade do sistema a pequenas variações na demanda? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Diminuir o ganho derivativo. E Aumentar a frequência de amostragem. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Diminuir o ganho proporcional em um controlador PID é efetivo para reduzir a sensibilidade do sistema a pequenas variações. Um ganho proporcional mais baixo resulta em uma ação de controle menos intensa em resposta a pequenas mudanças, o que ajuda a suavizar a resposta do sistema e a manter um fluxo mais constante, especialmente em processos industriais onde a estabilidade é crucial. 2 Marcar para revisão Uma equipe de engenharia está projetando um sistema de controle de velocidade para um novo modelo de veículo elétrico. Para otimizar o desempenho, decidem utilizar um controlador PID digital. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. Um controlador PID digital utiliza equações diferenciais para sua implementação. II. A transformação de Euler é uma técnica para converter controladores PID em versões digitais. III. Controladores PID digitais são menos precisos do que os analógicos. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas II. D Apenas I e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está incorreta porque controladores PID digitais são baseados em equações de diferença, não equações diferenciais. A afirmativaII é correta, já que a transformação de Euler é um dos métodos usados para converter controladores PID para o formato digital. A afirmativa III está incorreta, pois não é verdade que controladores PID digitais sejam menos precisos que os analógicos; na verdade, eles oferecem vantagens como maior flexibilidade e facilidade de implementação. 3 Marcar para revisão Um engenheiro de controle está otimizando um controlador PID para um sistema de bombeamento de água. Ele observa que ajustes nos parâmetros do controlador PID afetam significativamente a eficiência e a confiabilidade do sistema. Qual parâmetro do controlador PID afeta diretamente a rapidez com que o sistema responde a mudanças? Alternativas: A Ganho integral. B Ganho proporcional. C Ganho derivativo. D Constante de tempo de atraso. E Fator de amortecimento. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O ganho proporcional em um controlador PID é o fator que influencia diretamente a rapidez da resposta do sistema a mudanças. Ajustes neste parâmetro permitem que o sistema responda mais rapidamente ou de forma mais suavizada a variações na entrada. 4 Marcar para revisão Um controlador PID digital é configurado para regular a temperatura em um reator químico. O engenheiro percebe que o sistema leva muito tempo para alcançar a temperatura desejada, indicando uma resposta lenta do controlador. Que ajuste em um controlador PID pode ser feito para acelerar a resposta do sistema, fazendo-o alcançar a temperatura desejada mais rapidamente? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho integral. C Aumentar o ganho derivativo. D Diminuir a frequência de amostragem. E Aumentar o limite de saturação do controlador. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Aumentar o ganho proporcional em um controlador PID é uma abordagem eficaz para acelerar a resposta do sistema. Este ajuste faz com que o controlador reaja de maneira mais intensa às variações entre a temperatura atual e a desejada, diminuindo o tempo necessário para que o sistema alcance a temperatura estabelecida. É uma estratégia importante em processos que exigem rápida resposta térmica, como em reatores químicos. 5 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: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Diminuir o ganho derivativo. E 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. 6 Marcar para revisão Em uma planta de produção, um engenheiro precisa ajustar um controlador PID para um novo processo de aquecimento. O processo exibe um comportamento de resposta do tipo 'S' quando submetido a um teste de degrau unitário. O engenheiro decide usar o primeiro método de Ziegler-Nichols para sintonizar o controlador. Qual é o primeiro passo para aplicar o método de Ziegler-Nichols neste cenário? Alternativas: A Calcular os ganhos integrais e derivativos baseados na resposta ao degrau. B Determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. C Medir o tempo de atraso e a constante de tempo do processo. D Aplicar um sinal de controle proporcional e ajustar até a estabilização do sistema. E Implementar um controlador PID com ganhos iniciais aleatórios e ajustar conforme necessário. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O primeiro passo para aplicar o primeiro método de Ziegler-Nichols é determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. Este método envolve ajustar o ganho até que o sistema comece a oscilar continuamente, o que permite calcular os valores apropriados para os ganhos proporcional, integral e derivativo do controlador PID. 7 Marcar para revisão Um engenheiro está projetando um sistema de controle de temperatura para um forno industrial. O objetivo é manter a temperatura estável em 150°C. Ele opta por um controlador PID digital. Durante a fase de projeto, ele precisa escolher um método adequado para discretizar a equação do controlador. Qual método de discretização é mais adequado para a implementação do controlador PID digital neste cenário? Alternativas: A Método de Newton. B Método de Tustin. C Método de Lagrange. D Método de Fourier. E Método de Gauss. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O Método de Tustin é uma escolha apropriada para discretizar a equação do controlador PID em um sistema de controle digital, como o do forno industrial mencionado no estudo de caso. Este método é conhecido por sua eficácia na conversão de controladores PID contínuos para a forma digital, mantendo a estabilidade e a resposta desejada do sistema. 8 Marcar para revisão Uma equipe de engenharia está implementando um controlador PID em um sistema de controle de fluxo de líquidos. Eles decidiram usar o segundo método de Ziegler-Nichols. O sistema atinge um ponto de oscilação sustentada com um ganho proporcional específico. Qual parâmetro do controlador PID a equipe deve determinar em seguida? Alternativas: A Tempo de subida do sistema. B Período de oscilação no ponto crítico. C Ganho integral no ponto de oscilação. D Tempo de atraso do sistema. E Coeficiente de amortecimento do sistema. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Ao aplicar o segundo método de Ziegler-Nichols, após o sistema atingir um ponto de oscilação sustentada com um ganho proporcional específico, o próximo passo é medir o período de oscilação nesse ponto crítico. Este valor é essencial para determinar os ganhos apropriados para os componentes proporcional, integral e derivativo do controlador PID. 9 Marcar para revisão 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: A equação diferencial - microprocessadores - Euler. B equação de diferença - computadores digitais - Euler. C função analógica - sistemas analógicos - Ziegler-Nichols. D equação integral - microcontroladores - Tustin. E função de transferência - computadores analógicos - Euler. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A alternativa correta é "equaçãode 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. 10 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? Alternativas: A Determinação da frequência de ressonância. B Ajuste fino do ganho proporcional. C Estabilização da resposta de frequência. D Avaliação da resposta no limiar da estabilidade. E Medição da capacidade térmica do sistema. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 1 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? Alternativas: A Determinação da frequência de ressonância. B Ajuste fino do ganho proporcional. C Estabilização da resposta de frequência. D Avaliação da resposta no limiar da estabilidade. E Medição da capacidade térmica do sistema. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 2 Marcar para revisão Em um processo industrial, um controlador PID digital é usado para manter a pressão constante em um reator químico. O desafio é lidar com variações rápidas e imprevisíveis na pressão. Qual componente do controlador PID é mais eficaz para responder a variações rápidas na pressão? Alternativas: A Componente Integral. B Componente Proporcional. C Componente Derivativo. D Componente de Estabilidade. E Componente Adaptativo. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O Componente Derivativo de um controlador PID é essencial para lidar com variações rápidas e imprevisíveis, como as encontradas na pressão de um reator químico. Ele responde a taxas de mudança, proporcionando uma ação de controle que previne oscilações e instabilidades decorrentes de mudanças súbitas. 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: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Diminuir o ganho derivativo. E 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 Utilizando o método de Tustin e período de amostragem de T = 0,2s, para um controlador PID com KP = 20, Ki = 8 e Kd = 2, qual deverá ser o coeficiente do termo e(k - 1) na equação de diferença do controlador? A -25,2 B -28,0 C -32,6 D -35,2 E -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. 5 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: A Tempo de resposta do sistema ao ganho proporcional ajustado. B Frequência de oscilação no ponto crítico. C Amplitude das oscilações no ponto crítico. D Tempo de atraso do sistema antes do início da oscilação. E Ganho integral necessário para estabilizar as oscilações. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! 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. 6 Marcar para revisão Um controlador PID digital é configurado para regular a temperatura em um reator químico. O engenheiro percebe que o sistema leva muito tempo para alcançar a temperatura desejada, indicando uma resposta lenta do controlador. Que ajuste em um controlador PID pode ser feito para acelerar a resposta do sistema, fazendo-o alcançar a temperatura desejada mais rapidamente? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho integral. C Aumentar o ganho derivativo. D Diminuir a frequência de amostragem. E Aumentar o limite de saturação do controlador. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Aumentar o ganho proporcional em um controlador PID é uma abordagem eficaz para acelerar a resposta do sistema. Este ajuste faz com que o controlador reaja de maneira mais intensa às variações entre a temperatura atual e a desejada, diminuindo o tempo necessário para que o sistema alcance a temperatura estabelecida. É uma estratégia importante em processos que exigem rápida resposta térmica, como em reatores químicos. 7 Marcar para revisão Em uma fábrica, um controlador PIDdigital é usado para gerenciar o fluxo de um líquido em um processo de produção. O engenheiro percebe que pequenas variações na demanda causam grandes variações no fluxo, indicando uma alta sensibilidade do sistema às mudanças. Qual ajuste deve ser feito em um controlador PID para reduzir a sensibilidade do sistema a pequenas variações na demanda? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Diminuir o ganho derivativo. E Aumentar a frequência de amostragem. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Diminuir o ganho proporcional em um controlador PID é efetivo para reduzir a sensibilidade do sistema a pequenas variações. Um ganho proporcional mais baixo resulta em uma ação de controle menos intensa em resposta a pequenas mudanças, o que ajuda a suavizar a resposta do sistema e a manter um fluxo mais constante, especialmente em processos industriais onde a estabilidade é crucial. 8 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? A HPID( s ) = 7 , 2 ( 1+15 s +0 , 5 s ) HPID(s)=7,2(1+15s+0,5s ) B HPID( s ) = 1 , 8 ( 1+16 s + 4 s ) HPID(s)=1,8(1+16s+4s) C HPID( s ) = 4 , 8 ( 1+16 s +1 , 5 s ) HPID(s)=4,8(1+16s+1,5s ) D HPID( s ) = 4 , 8 ( 1+0 , 2 s +1 , 25 s ) HPID(s)=4,8(1+0,2s+ 1,25s) E HPID( s ) = 9 , 6 ( 1+15 s +2 s ) HPID(s)=9,6(1+15s+2s) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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 HPID( s ) = 4 , 8 ( 1+0 , 2 s +1 , 25 s ) HPID(s)=4, 8(1+0,2s+1,25s), que corresponde à alternativa D. Portanto, a alternativa D é a correta. 9 Marcar para revisão Um controlador PID está sendo ajustado usando o método de Ziegler-Nichols. Este método é conhecido por suas regras práticas para a sintonia dos ganhos do controlador. Qual é o principal objetivo da sintonia de um controlador PID usando o método de Ziegler-Nichols? Alternativas: A Minimizar o erro em regime permanente. B Maximizar a precisão em baixas frequências. C Ajustar o ganho para obter uma margem de fase desejada. D Encontrar um equilíbrio entre estabilidade e rapidez de resposta. E Reduzir o consumo de energia do controlador. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O método de Ziegler-Nichols é utilizado na sintonia de controladores PID com o objetivo de encontrar um equilíbrio entre a estabilidade do sistema e a rapidez de sua resposta. O método fornece um procedimento prático para ajustar os ganhos do controlador de forma a alcançar uma resposta rápida sem comprometer a estabilidade do sistema, o que é crucial em muitas aplicações de controle. 10 Marcar para revisão Em um experimento de laboratório, um estudante utiliza um controlador PID digital para controlar a temperatura em um processo químico. Ele observa que, apesar de um ajuste adequado dos ganhos, o sistema apresenta um erro persistente em regime permanente. Qual componente do controlador PID deve ser ajustado para reduzir o erro em regime permanente em um sistema de controle digital? Alternativas: A Ganho proporcional. B Ganho derivativo. C Ganho integral. D Frequência de amostragem. E Limite de saturação do controlador. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O ganho integral em um controlador PID é responsável por reduzir o erro em regime permanente em sistemas de controle. Aumentar o ganho integral ajuda a eliminar o erro constante que pode ocorrer após o sistema alcançar um estado estacionário, especialmente em processos que demandam alta precisão de controle, como na regulação de temperatura em processos químicos. 1 Marcar para revisão Em um experimento de laboratório, um estudante utiliza um controlador PID digital para controlar a temperatura em um processo químico. Ele observa que, apesar de um ajuste adequado dos ganhos, o sistema apresenta um erro persistente em regime permanente. Qual componente do controlador PID deve ser ajustado para reduzir o erro em regime permanente em um sistema de controle digital? Alternativas: A Ganho proporcional. B Ganho derivativo. C Ganho integral. D Frequência de amostragem. E Limite de saturação do controlador. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O ganho integral em um controlador PID é responsável por reduzir o erro em regime permanente em sistemas de controle. Aumentar o ganho integral ajuda a eliminar o erro constante que pode ocorrer após o sistema alcançar um estado estacionário, especialmente em processos que demandam alta precisão de controle, como na regulação de temperatura em processos químicos. 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? Alternativas: A Determinação da frequência de ressonância. B Ajuste fino do ganho proporcional. C Estabilização da resposta de frequência. D Avaliação da resposta no limiar da estabilidade. E Medição da capacidade térmica do sistema. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 3 Marcar para revisão Ao implementar um controlador PID digital, o engenheiro opta pelo método de Tustin para a conversão da função de transferência contínua para uma forma discreta. Qual é a principal vantagem do método de Tustin na implementação de um controlador PID digital? Alternativas: A Baixo custo computacional. B Alta precisão em baixas frequências. C Simplicidade de implementação. D Melhor aproximação em altas frequências. E Redução do tempo de acomodação do sistema. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O método de Tustin, utilizado na implementação de controladores PID digitais, é vantajoso principalmente pela sua alta precisão em baixas frequências. Este método proporciona uma boa aproximação da função de transferência contínua, sendo particularmente eficaz em aplicações onde a precisão nas baixas frequências é crítica. Embora possa ser mais complexo do que métodos como o de Euler, sua precisão o torna uma escolha preferencial em muitos cenários de controle. 4 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 Pc, em segundos, da oscilação sustentada obtida quandoGabarito Comentado O sistema em questão não é BIBO (Bounded Input, Bounded Output) estável. A estabilidade BIBO de um sistema é determinada pela localização dos polos no plano complexo. Para que um sistema seja BIBO estável, todos os polos devem estar no semiplano esquerdo. No entanto, neste caso, existem dois polos (+1+4j e +1-4j) que estão localizados no semiplano direito, o que torna o sistema instável. 8 Marcar para revisão Uma equipe de desenvolvimento de software está criando um algoritmo de processamento de áudio que ajusta automaticamente o volume de diferentes faixas de música. Eles testam o algoritmo com uma faixa de volume baixo, aumentando-a em diferentes fatores para observar a variação na saída. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A linearidade do algoritmo de ajuste de volume é confirmada se o aumento do volume da faixa de música resultar em um aumento proporcional na saída. II. Se o algoritmo proporcionar o mesmo aumento de volume independentemente do nível inicial da faixa, ele viola a propriedade de homogeneidade. III. A aditividade é demonstrada se a combinação de duas faixas de música resultar em uma saída que é a soma das saídas de cada faixa aplicada individualmente. É correto o que se afirma em: A Apenas I e III. B Apenas II. C Apenas II e III. D Apenas I. E Apenas I e II. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta, pois a proporcionalidade entre o aumento do volume de entrada e o aumento na saída demonstra a propriedade de homogeneidade de um sistema linear. A afirmativa III também é correta, indicando a propriedade de aditividade quando a saída para a combinação de duas faixas é igual à soma das saídas de cada faixa individual. A afirmativa II está incorreta, pois um sistema linear, de fato, deve proporcionar um aumento de saída proporcional ao aumento de entrada, o que está alinhado com a propriedade de homogeneidade, e não a viola. 9 Marcar para revisão Considere um sistema de 3ª ordem, modelado em espaço de estado na forma canônica observador. Se o vetor de estado for reorganizado como x = [ x 3 , x 1 , x 2 ]T x =[x3, x1, x2]T, então na nova matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 será: A 0 B 1 C O coeficiente do termo em s 2 2, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. D O coeficiente do termo em s, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. E O coeficiente do termo constante, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Na matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 corresponde ao coeficiente do termo em s 2 2 no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), porém com o sinal invertido. Isso ocorre devido à reorganização do vetor de estado no sistema de 3ª ordem modelado em espaço de estado na forma canônica observador. 10 Marcar para revisão Durante uma aula prática de controle, um grupo de alunos de engenharia testa a estabilidade de um sistema de controle de temperatura. Eles aplicam diferentes sinais de entrada para avaliar a resposta do sistema, observando se a temperatura se estabiliza, cresce indefinidamente ou satura devido a proteções internas. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: Afirmativas: I. A estabilidade externa do sistema pode ser avaliada pela resposta do sistema a variados sinais de entrada. II. Um sistema é considerado instável se, independentemente da entrada, a temperatura crescer indefinidamente. III. A saturação do sinal de saída indica uma forma de proteção em sistemas mais sofisticados, prevenindo danos físicos. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I e III. C Apenas II e III. D Apenas I. E I, II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas II e III estão corretas e refletem diretamente o conteúdo apresentado sobre a instabilidade de sistemas dinâmicos e como sistemas mais sofisticados lidam com essa instabilidade. A afirmativa I é parcialmente correta, pois embora a estabilidade externa seja avaliada pela resposta do sistema a diferentes sinais de entrada, a afirmação não cobre totalmente a análise de estabilidade externa que envolve também a função de transferência. 1 Marcar para revisão Um sistema modelado sob a forma de função de transferência apresenta os seguintes polos: -1+2j ; -1-2j ; +1+4j ; +1-4j ; -3 Com relação a esse sistema, pode ser afirmado que A É BIBO estável, pois seus estão no semiplano s direito. B É BIBO estável, pois o polo real possui valor negativo. C Não é BIBO, pois existem dois polos no semiplano s direito. D Não é BIBO, pois existem polos complexos. E Não é BIBO, pois existem três polos no semiplano s esquerdo. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O sistema em questão não é BIBO (Bounded Input, Bounded Output) estável. A estabilidade BIBO de um sistema é determinada pela localização dos polos no plano complexo. Para que um sistema seja BIBO estável, todos os polos devem estar no semiplano esquerdo. No entanto, neste caso, existem dois polos (+1+4j e +1-4j) que estão localizados no semiplano direito, o que torna o sistema instável. 2 Marcar para revisão Considere a seguinte matriz: A = ⎡ ⎢ ⎣ 001010100 ⎤ ⎥ ⎦ A =[001010100] Se a matriz T for utilizada numa transformação de similaridade, então a nova ordem dos estados, no vetor de estados x, será: A [ x 3 x 1 x 2 ]T [x3x1x2 ]T B [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T C [ x 2 x 1 x 3 ]T [x2x1x3 ]T D [ x 2 x 3 x 1 ]T [x2x3x1 ]T E [ x 1 x 3 x 2 ]T [x1x3x2 ]T Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz dada é uma matriz de permutação que altera a ordem dos elementos do vetor de estados. A nova ordem dos estados é dada pela multiplicação da matriz de permutação pelo vetor de estados. Observando a matriz, podemos ver que o primeiro elemento se torna o terceiro, o segundo elemento se torna o primeiro e o terceiro elemento se torna o segundo. Portanto, a nova ordem dos estados no vetor de estados x será [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T. 3 Marcar para revisão Uma equipe de desenvolvimento de software está criando um algoritmo de processamento de áudio que ajusta automaticamente o volume de diferentes faixas de música. Eles testam o algoritmo com uma faixa de volume baixo, aumentando-a em diferentes fatores para observar a variação na saída. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A linearidade do algoritmo de ajuste de volume é confirmada se o aumento do volume da faixa de música resultar em um aumento proporcional na saída. II. Se o algoritmo proporcionar o mesmo aumento de volume independentemente do nível inicial da faixa, ele viola a propriedade de homogeneidade. III. A aditividade é demonstrada se a combinação de duas faixas de música resultar em uma saída que é a soma das saídas de cada faixa aplicada individualmente. É correto o que se afirma em: A Apenas I e III. B Apenas II. C Apenas II e III. D Apenas I. E Apenas I e II. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta, pois a proporcionalidade entre o aumento do volume de entrada e o aumento na saída demonstra a propriedade de homogeneidade de um sistema linear. A afirmativa III também é correta, indicando a propriedade de aditividade quando a saída para a combinação de duas faixas é igual à soma das saídas de cada faixa individual. A afirmativa II estáda realização dos testes para emprego do 2º método? A 4,0 B 4,8 C 5,2 D 6,0 E 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 Pc 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 Pc seria de 5,2 segundos, o que corresponde à alternativa C. 5 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: A Tempo de resposta do sistema ao ganho proporcional ajustado. B Frequência de oscilação no ponto crítico. C Amplitude das oscilações no ponto crítico. D Tempo de atraso do sistema antes do início da oscilação. E Ganho integral necessário para estabilizar as oscilações. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! 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. 6 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: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas I e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 7 Marcar para revisão Em uma planta de produção, um engenheiro precisa ajustar um controlador PID para um novo processo de aquecimento. O processo exibe um comportamento de resposta do tipo 'S' quando submetido a um teste de degrau unitário. O engenheiro decide usar o primeiro método de Ziegler-Nichols para sintonizar o controlador. Qual é o primeiro passo para aplicar o método de Ziegler-Nichols neste cenário? Alternativas: A Calcular os ganhos integrais e derivativos baseados na resposta ao degrau. B Determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. C Medir o tempo de atraso e a constante de tempo do processo. D Aplicar um sinal de controle proporcional e ajustar até a estabilização do sistema. E Implementar um controlador PID com ganhos iniciais aleatórios e ajustar conforme necessário. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O primeiro passo para aplicar o primeiro método de Ziegler-Nichols é determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. Este método envolve ajustar o ganho até que o sistema comece a oscilar continuamente, o que permite calcular os valores apropriados para os ganhos proporcional, integral e derivativo do controlador PID. 8 Marcar para revisão Um engenheiro está projetando um sistema de controle de temperatura para um forno industrial. O objetivo é manter a temperatura estável em 150°C. Ele opta por um controlador PID digital. Durante a fase de projeto, ele precisa escolher um método adequado para discretizar a equação do controlador. Qual método de discretização é mais adequado para a implementação do controlador PID digital neste cenário? Alternativas: A Método de Newton. B Método de Tustin. C Método de Lagrange. D Método de Fourier. E Método de Gauss. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O Método de Tustin é uma escolha apropriada para discretizar a equação do controlador PID em um sistema de controle digital, como o do forno industrial mencionado no estudo de caso. Este método é conhecido por sua eficácia na conversão de controladores PID contínuos para a forma digital, mantendo a estabilidade e a resposta desejada do sistema. 9 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: A Ação Integral. B Ação Derivativa. C Ação Proporcional. D Ação de Modulação. E Ação de Compensação. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. 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. 10 Marcar para revisão Em um sistema de controle de iluminação automatizado, um controlador PID digital é utilizado para ajustar a intensidade da luz com base na luminosidade ambiente. O engenheiro busca um ajuste que minimize as oscilações na intensidade da luz quando há mudanças na luminosidade ambiente. Em um controlador PID digital para controle de iluminação, qual ajuste minimiza as oscilações na intensidade da luz diante de mudanças na luminosidade ambiente? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Aumentar o ganho derivativo. E Diminuir a frequência de amostragem. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Aumentar o ganho derivativo em um controlador PID é eficaz para minimizar oscilações na resposta do sistema a mudanças na luminosidade ambiente. O componente derivativo responde à taxa de variação do erro, proporcionando uma ação de controle que suaviza as transições e evita oscilações bruscas na intensidade da luz. Esse ajuste é particularmente útil em sistemas de controle de iluminação, onde a estabilidade e a suavidade da resposta são desejáveis. 1 Marcar para revisão Em um experimento de laboratório, um estudante utiliza um controlador PID digital para controlar a temperatura em um processo químico. Ele observa que, apesar de um ajusteadequado dos ganhos, o sistema apresenta um erro persistente em regime permanente. Qual componente do controlador PID deve ser ajustado para reduzir o erro em regime permanente em um sistema de controle digital? Alternativas: A Ganho proporcional. B Ganho derivativo. C Ganho integral. D Frequência de amostragem. E Limite de saturação do controlador. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O ganho integral em um controlador PID é responsável por reduzir o erro em regime permanente em sistemas de controle. Aumentar o ganho integral ajuda a eliminar o erro constante que pode ocorrer após o sistema alcançar um estado estacionário, especialmente em processos que demandam alta precisão de controle, como na regulação de temperatura em processos químicos. 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? Alternativas: A Determinação da frequência de ressonância. B Ajuste fino do ganho proporcional. C Estabilização da resposta de frequência. D Avaliação da resposta no limiar da estabilidade. E Medição da capacidade térmica do sistema. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 3 Marcar para revisão Ao implementar um controlador PID digital, o engenheiro opta pelo método de Tustin para a conversão da função de transferência contínua para uma forma discreta. Qual é a principal vantagem do método de Tustin na implementação de um controlador PID digital? Alternativas: A Baixo custo computacional. B Alta precisão em baixas frequências. C Simplicidade de implementação. D Melhor aproximação em altas frequências. E Redução do tempo de acomodação do sistema. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O método de Tustin, utilizado na implementação de controladores PID digitais, é vantajoso principalmente pela sua alta precisão em baixas frequências. Este método proporciona uma boa aproximação da função de transferência contínua, sendo particularmente eficaz em aplicações onde a precisão nas baixas frequências é crítica. Embora possa ser mais complexo do que métodos como o de Euler, sua precisão o torna uma escolha preferencial em muitos cenários de controle. 4 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 Pc, em segundos, da oscilação sustentada obtida quando da realização dos testes para emprego do 2º método? A 4,0 B 4,8 C 5,2 D 6,0 E 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 Pc 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 Pc seria de 5,2 segundos, o que corresponde à alternativa C. 5 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: A Tempo de resposta do sistema ao ganho proporcional ajustado. B Frequência de oscilação no ponto crítico. C Amplitude das oscilações no ponto crítico. D Tempo de atraso do sistema antes do início da oscilação. E Ganho integral necessário para estabilizar as oscilações. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! 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. 6 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: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas I e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! 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. 7 Marcar para revisão Em uma planta de produção, um engenheiro precisa ajustar um controlador PID para um novo processo de aquecimento. O processo exibe um comportamento de resposta do tipo 'S' quando submetido a um teste de degrau unitário. O engenheiro decide usar o primeiro método de Ziegler-Nichols para sintonizar o controlador. Qual é o primeiro passo para aplicar o método de Ziegler-Nichols neste cenário? Alternativas: A Calcular os ganhos integrais e derivativos baseados na resposta ao degrau. B Determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. C Medir o tempo de atraso e a constante de tempo do processo. D Aplicar um sinal de controle proporcional e ajustar até a estabilização do sistema. E Implementar um controlador PID com ganhos iniciais aleatórios e ajustar conforme necessário. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O primeiro passo para aplicar o primeiro método de Ziegler-Nichols é determinar o ganho proporcional que leva o sistema à oscilação sustentada. Este método envolve ajustar o ganho até que o sistema comece a oscilar continuamente, o que permite calcular os valores apropriados para os ganhos proporcional, integral e derivativo do controlador PID. 8 Marcar para revisão Um engenheiro está projetando um sistema de controle de temperatura para um forno industrial. O objetivo é manter a temperatura estável em 150°C. Ele opta por um controlador PID digital. Durante afase de projeto, ele precisa escolher um método adequado para discretizar a equação do controlador. Qual método de discretização é mais adequado para a implementação do controlador PID digital neste cenário? Alternativas: A Método de Newton. B Método de Tustin. C Método de Lagrange. D Método de Fourier. E Método de Gauss. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O Método de Tustin é uma escolha apropriada para discretizar a equação do controlador PID em um sistema de controle digital, como o do forno industrial mencionado no estudo de caso. Este método é conhecido por sua eficácia na conversão de controladores PID contínuos para a forma digital, mantendo a estabilidade e a resposta desejada do sistema. 9 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: A Ação Integral. B Ação Derivativa. C Ação Proporcional. D Ação de Modulação. E Ação de Compensação. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. 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. 10 Marcar para revisão Em um sistema de controle de iluminação automatizado, um controlador PID digital é utilizado para ajustar a intensidade da luz com base na luminosidade ambiente. O engenheiro busca um ajuste que minimize as oscilações na intensidade da luz quando há mudanças na luminosidade ambiente. Em um controlador PID digital para controle de iluminação, qual ajuste minimiza as oscilações na intensidade da luz diante de mudanças na luminosidade ambiente? Alternativas: A Aumentar o ganho proporcional. B Diminuir o ganho proporcional. C Aumentar o ganho integral. D Aumentar o ganho derivativo. E Diminuir a frequência de amostragem. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Aumentar o ganho derivativo em um controlador PID é eficaz para minimizar oscilações na resposta do sistema a mudanças na luminosidade ambiente. O componente derivativo responde à taxa de variação do erro, proporcionando uma ação de controle que suaviza as transições e evita oscilações bruscas na intensidade da luz. Esse ajuste é particularmente útil em sistemas de controle de iluminação, onde a estabilidade e a suavidade da resposta são desejáveis.incorreta, pois um sistema linear, de fato, deve proporcionar um aumento de saída proporcional ao aumento de entrada, o que está alinhado com a propriedade de homogeneidade, e não a viola. 4 Marcar para revisão Uma equipe de pesquisa está desenvolvendo um sistema de monitoramento climático que utiliza um conjunto de variáveis, incluindo temperatura, umidade e pressão atmosférica, para prever condições meteorológicas futuras. O modelo considera essas variáveis em um instante inicial para projetar o estado do sistema em momentos futuros. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A temperatura, umidade e pressão atmosférica são consideradas variáveis de estado, pois seu conhecimento inicial é necessário para prever o estado futuro do sistema. II. O modelo climático não pode ser considerado dinâmico se as previsões futuras não dependerem do sinal de entrada u(t) para t ≥ t0. III. A ordem do modelo em espaço de estado é definida pela quantidade total de dados meteorológicos coletados. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas I e III. D Apenas II. E Apenas II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta porque identifica corretamente variáveis de estado que são essenciais para modelar e prever o comportamento de sistemas dinâmicos, como o clima. A afirmativa II também é correta, destacando a importância do sinal de entrada na determinação do comportamento futuro do sistema dinâmico. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado depende do número de variáveis de estado necessárias para descrever completamente o sistema, não da quantidade de dados coletados. 5 Marcar para revisão A matriz de transição de estados de um sistema modelado em espaço de estado é: A = [ −39−23 ] A =[−39−23] Quais serão os autovalores desse sistema? A +3 e -3 B +5 e -1 C -2 e -4 D -1+2j e -1-2j E +3j e -3j Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os autovalores de uma matriz são obtidos resolvendo a equação característica, que é determinada pelo determinante da matriz subtraída por um escalar vezes a matriz identidade. Neste caso, a equação característica da matriz dada é λ 2−6 λ +9 = 0 λ2−6λ+9=0, cujas soluções são complexas e iguais a +3j e -3j. Portanto, os autovalores do sistema são +3j e -3j. 6 Marcar para revisão Durante uma aula prática de controle, um grupo de alunos de engenharia testa a estabilidade de um sistema de controle de temperatura. Eles aplicam diferentes sinais de entrada para avaliar a resposta do sistema, observando se a temperatura se estabiliza, cresce indefinidamente ou satura devido a proteções internas. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: Afirmativas: I. A estabilidade externa do sistema pode ser avaliada pela resposta do sistema a variados sinais de entrada. II. Um sistema é considerado instável se, independentemente da entrada, a temperatura crescer indefinidamente. III. A saturação do sinal de saída indica uma forma de proteção em sistemas mais sofisticados, prevenindo danos físicos. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I e III. C Apenas II e III. D Apenas I. E I, II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas II e III estão corretas e refletem diretamente o conteúdo apresentado sobre a instabilidade de sistemas dinâmicos e como sistemas mais sofisticados lidam com essa instabilidade. A afirmativa I é parcialmente correta, pois embora a estabilidade externa seja avaliada pela resposta do sistema a diferentes sinais de entrada, a afirmação não cobre totalmente a análise de estabilidade externa que envolve também a função de transferência. 7 Marcar para revisão Se a função de transferência de terceira ordem de um sistema apresenta polos em - 2 ; -1+j e -1 -j, qual deveria ser a sua equação característica: A s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0 B s 3− 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3−4s2+6s+4 =0 C s 3+ 4 s 2−6 s + 4 = 0 s3+4s2−6s+4 =0 D s 3+ 4 s 2+6 s − 4 = 0 s3+4s2+6s−4 =0 E s 3+ 4 s 2−6 s − 4 = 0 s3+4s2−6s−4 =0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação característica de um sistema é obtida a partir dos polos da função de transferência. Neste caso, os polos são -2, -1+j e -1-j. A equação característica é dada pelo produto (s - polo) para cada polo. Portanto, a equação característica seria (s + 2)(s + 1 - j)(s + 1 + j), que ao ser simplificada resulta em s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0, correspondente à alternativa A. 8 Marcar para revisão Considere um sistema de 3ª ordem, modelado em espaço de estado na forma canônica observador. Se o vetor de estado for reorganizado como x = [ x 3 , x 1 , x 2 ]T x =[x3, x1, x2]T, então na nova matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 será: A 0 B 1 C O coeficiente do termo em s 2 2, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. D O coeficiente do termo em s, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. E O coeficiente do termo constante, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Na matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 corresponde ao coeficiente do termo em s 2 2 no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), porém com o sinal invertido. Isso ocorre devido à reorganização do vetor de estado no sistema de 3ª ordem modelado em espaço de estado na forma canônica observador. 9 Marcar para revisão Em um projeto de iniciação científica, um grupo de alunos de engenharia decide desenvolver um pequeno robô autônomo capaz de navegar em um ambiente desconhecido. Eles começam definindo as variáveis de estado necessárias para modelar o comportamento dinâmico do robô, como sua posição e velocidade, baseando-se no conhecimento dessas variáveis em um tempo inicial t0. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A posição e a velocidade são exemplos adequados de variáveis de estado para o robô, pois determinam seu estado dinâmico em qualquer instante. II. Se os alunos conhecerem as variáveis de estado e o sinal de entrada a partir do tempo t0, eles poderão prever o comportamento do robô para qualquer instante futuro. III. A ordem do modelo em espaço de estado do robô é determinada pelo número de sensores que ele possui. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas II e III. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem o conceito de variáveis de estado e sua importância na determinação do comportamento futuro de sistemas dinâmicos. Conhecendo as variáveis de estado e o sinal de entrada, é possível prever o estado futuro do sistema. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado é determinada pelo número de variáveis de estado necessárias para descrever o comportamento do sistema, não pelo número de sensores. 10 Marcar para revisão Em um laboratório de pesquisa, um grupo de estudantes de engenharia decide testar um novo sistema de filtragem de sinais. Eles aplicam dois sinais distintos, cada um com características específicas, ao sistema, e depois os somam e aplicam a soma ao mesmo sistema. Eles observam atentamente as saídas geradas em cada etapa. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A saída do sistema para a soma dosdois sinais de entrada deve ser igual à soma das saídas de cada sinal aplicado individualmente. II. Se um dos sinais de entrada for multiplicado por um fator de 2, a saída correspondente a esse sinal também deve ser duplicada. III. Um sistema que não amplifica um sinal de entrada multiplicado por um fator não pode ser considerado linear. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem diretamente as propriedades da aditividade e da homogeneidade que definem sistemas lineares. A propriedade de aditividade é confirmada quando a saída para a soma dos sinais de entrada é igual à soma das saídas para cada sinal individual, enquanto a propriedade de homogeneidade é observada quando a saída é proporcionalmente afetada pela amplificação do sinal de entrada. A afirmativa III está incorreta porque um sistema pode ser considerado linear mesmo se não amplificar o sinal de entrada, desde que as respostas sejam proporcionais à entrada. 1 Desmarcar para revisão Uma equipe de pesquisa está desenvolvendo um sistema de monitoramento climático que utiliza um conjunto de variáveis, incluindo temperatura, umidade e pressão atmosférica, para prever condições meteorológicas futuras. O modelo considera essas variáveis em um instante inicial para projetar o estado do sistema em momentos futuros. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A temperatura, umidade e pressão atmosférica são consideradas variáveis de estado, pois seu conhecimento inicial é necessário para prever o estado futuro do sistema. II. O modelo climático não pode ser considerado dinâmico se as previsões futuras não dependerem do sinal de entrada u(t) para t ≥ t0. III. A ordem do modelo em espaço de estado é definida pela quantidade total de dados meteorológicos coletados. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas I e III. D Apenas II. E Apenas II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta porque identifica corretamente variáveis de estado que são essenciais para modelar e prever o comportamento de sistemas dinâmicos, como o clima. A afirmativa II também é correta, destacando a importância do sinal de entrada na determinação do comportamento futuro do sistema dinâmico. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado depende do número de variáveis de estado necessárias para descrever completamente o sistema, não da quantidade de dados coletados. 2 Marcar para revisão Um sistema modelado sob a forma de função de transferência apresenta os seguintes polos: -1+2j ; -1-2j ; +1+4j ; +1-4j ; -3 Com relação a esse sistema, pode ser afirmado que A É BIBO estável, pois seus estão no semiplano s direito. B É BIBO estável, pois o polo real possui valor negativo. C Não é BIBO, pois existem dois polos no semiplano s direito. D Não é BIBO, pois existem polos complexos. E Não é BIBO, pois existem três polos no semiplano s esquerdo. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O sistema em questão não é BIBO (Bounded Input, Bounded Output) estável. A estabilidade BIBO de um sistema é determinada pela localização dos polos no plano complexo. Para que um sistema seja BIBO estável, todos os polos devem estar no semiplano esquerdo. No entanto, neste caso, existem dois polos (+1+4j e +1-4j) que estão localizados no semiplano direito, o que torna o sistema instável. 3 Desmarcar para revisão Considere a seguinte matriz: A = ⎡ ⎢ ⎣ 001010100 ⎤ ⎥ ⎦ A =[001010100] Se a matriz T for utilizada numa transformação de similaridade, então a nova ordem dos estados, no vetor de estados x, será: A [ x 3 x 1 x 2 ]T [x3x1x2 ]T B [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T C [ x 2 x 1 x 3 ]T [x2x1x3 ]T D [ x 2 x 3 x 1 ]T [x2x3x1 ]T E [ x 1 x 3 x 2 ]T [x1x3x2 ]T Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz dada é uma matriz de permutação que altera a ordem dos elementos do vetor de estados. A nova ordem dos estados é dada pela multiplicação da matriz de permutação pelo vetor de estados. Observando a matriz, podemos ver que o primeiro elemento se torna o terceiro, o segundo elemento se torna o primeiro e o terceiro elemento se torna o segundo. Portanto, a nova ordem dos estados no vetor de estados x será [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T. 4 Desmarcar para revisão Uma equipe de desenvolvimento de software está criando um algoritmo de processamento de áudio que ajusta automaticamente o volume de diferentes faixas de música. Eles testam o algoritmo com uma faixa de volume baixo, aumentando-a em diferentes fatores para observar a variação na saída. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A linearidade do algoritmo de ajuste de volume é confirmada se o aumento do volume da faixa de música resultar em um aumento proporcional na saída. II. Se o algoritmo proporcionar o mesmo aumento de volume independentemente do nível inicial da faixa, ele viola a propriedade de homogeneidade. III. A aditividade é demonstrada se a combinação de duas faixas de música resultar em uma saída que é a soma das saídas de cada faixa aplicada individualmente. É correto o que se afirma em: A Apenas I e III. B Apenas II. C Apenas II e III. D Apenas I. E Apenas I e II. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta, pois a proporcionalidade entre o aumento do volume de entrada e o aumento na saída demonstra a propriedade de homogeneidade de um sistema linear. A afirmativa III também é correta, indicando a propriedade de aditividade quando a saída para a combinação de duas faixas é igual à soma das saídas de cada faixa individual. A afirmativa II está incorreta, pois um sistema linear, de fato, deve proporcionar um aumento de saída proporcional ao aumento de entrada, o que está alinhado com a propriedade de homogeneidade, e não a viola. 5 Desmarcar para revisão Considere um sistema de 3ª ordem, modelado em espaço de estado na forma canônica observador. Se o vetor de estado for reorganizado como x = [ x 3 , x 1 , x 2 ]T x =[x3, x1, x2]T, então na nova matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 será: A 0 B 1 C O coeficiente do termo em s 2 2, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. D O coeficiente do termo em s, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. E O coeficiente do termo constante, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Na matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 corresponde ao coeficiente do termo em s 2 2 no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), porém com o sinal invertido. Isso ocorre devido à reorganização do vetor de estado no sistema de 3ª ordem modelado em espaço de estado na forma canônica observador. 6 Desmarcar para revisão Em um projeto de iniciação científica, um grupo de alunos de engenharia decide desenvolver um pequeno robô autônomo capaz de navegar em um ambiente desconhecido. Eles começam definindo as variáveis de estado necessárias para modelar o comportamento dinâmico do robô, como sua posição e velocidade, baseando-se no conhecimento dessas variáveis em um tempo inicial t0. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A posição e a velocidade são exemplos adequados de variáveisde estado para o robô, pois determinam seu estado dinâmico em qualquer instante. II. Se os alunos conhecerem as variáveis de estado e o sinal de entrada a partir do tempo t0, eles poderão prever o comportamento do robô para qualquer instante futuro. III. A ordem do modelo em espaço de estado do robô é determinada pelo número de sensores que ele possui. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas II e III. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem o conceito de variáveis de estado e sua importância na determinação do comportamento futuro de sistemas dinâmicos. Conhecendo as variáveis de estado e o sinal de entrada, é possível prever o estado futuro do sistema. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado é determinada pelo número de variáveis de estado necessárias para descrever o comportamento do sistema, não pelo número de sensores. 7 Desmarcar para revisão Durante uma aula prática de controle, um grupo de alunos de engenharia testa a estabilidade de um sistema de controle de temperatura. Eles aplicam diferentes sinais de entrada para avaliar a resposta do sistema, observando se a temperatura se estabiliza, cresce indefinidamente ou satura devido a proteções internas. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: Afirmativas: I. A estabilidade externa do sistema pode ser avaliada pela resposta do sistema a variados sinais de entrada. II. Um sistema é considerado instável se, independentemente da entrada, a temperatura crescer indefinidamente. III. A saturação do sinal de saída indica uma forma de proteção em sistemas mais sofisticados, prevenindo danos físicos. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I e III. C Apenas II e III. D Apenas I. E I, II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas II e III estão corretas e refletem diretamente o conteúdo apresentado sobre a instabilidade de sistemas dinâmicos e como sistemas mais sofisticados lidam com essa instabilidade. A afirmativa I é parcialmente correta, pois embora a estabilidade externa seja avaliada pela resposta do sistema a diferentes sinais de entrada, a afirmação não cobre totalmente a análise de estabilidade externa que envolve também a função de transferência. 8 Desmarcar para revisão Em um laboratório de pesquisa, um grupo de estudantes de engenharia decide testar um novo sistema de filtragem de sinais. Eles aplicam dois sinais distintos, cada um com características específicas, ao sistema, e depois os somam e aplicam a soma ao mesmo sistema. Eles observam atentamente as saídas geradas em cada etapa. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A saída do sistema para a soma dos dois sinais de entrada deve ser igual à soma das saídas de cada sinal aplicado individualmente. II. Se um dos sinais de entrada for multiplicado por um fator de 2, a saída correspondente a esse sinal também deve ser duplicada. III. Um sistema que não amplifica um sinal de entrada multiplicado por um fator não pode ser considerado linear. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem diretamente as propriedades da aditividade e da homogeneidade que definem sistemas lineares. A propriedade de aditividade é confirmada quando a saída para a soma dos sinais de entrada é igual à soma das saídas para cada sinal individual, enquanto a propriedade de homogeneidade é observada quando a saída é proporcionalmente afetada pela amplificação do sinal de entrada. A afirmativa III está incorreta porque um sistema pode ser considerado linear mesmo se não amplificar o sinal de entrada, desde que as respostas sejam proporcionais à entrada. 9 Desmarcar para revisão A matriz de transição de estados de um sistema modelado em espaço de estado é: A = [ −39−23 ] A =[−39−23] Quais serão os autovalores desse sistema? A +3 e -3 B +5 e -1 C -2 e -4 D -1+2j e -1-2j E +3j e -3j Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os autovalores de uma matriz são obtidos resolvendo a equação característica, que é determinada pelo determinante da matriz subtraída por um escalar vezes a matriz identidade. Neste caso, a equação característica da matriz dada é λ 2−6 λ +9 = 0 λ2−6λ+9=0, cujas soluções são complexas e iguais a +3j e -3j. Portanto, os autovalores do sistema são +3j e -3j. 10 Desmarcar para revisão Se a função de transferência de terceira ordem de um sistema apresenta polos em - 2 ; -1+j e -1 -j, qual deveria ser a sua equação característica: A s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0 B s 3− 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3−4s2+6s+4 =0 C s 3+ 4 s 2−6 s + 4 = 0 s3+4s2−6s+4 =0 D s 3+ 4 s 2+6 s − 4 = 0 s3+4s2+6s−4 =0 E s 3+ 4 s 2−6 s − 4 = 0 s3+4s2−6s−4 =0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação característica de um sistema é obtida a partir dos polos da função de transferência. Neste caso, os polos são -2, -1+j e -1-j. A equação característica é dada pelo produto (s - polo) para cada polo. Portanto, a equação característica seria (s + 2)(s + 1 - j)(s + 1 + j), que ao ser simplificada resulta em s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0, correspondente à alternativa A. 1 Marcar para revisão Em um projeto de iniciação científica, um grupo de alunos de engenharia decide desenvolver um pequeno robô autônomo capaz de navegar em um ambiente desconhecido. Eles começam definindo as variáveis de estado necessárias para modelar o comportamento dinâmico do robô, como sua posição e velocidade, baseando-se no conhecimento dessas variáveis em um tempo inicial t0. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A posição e a velocidade são exemplos adequados de variáveis de estado para o robô, pois determinam seu estado dinâmico em qualquer instante. II. Se os alunos conhecerem as variáveis de estado e o sinal de entrada a partir do tempo t0, eles poderão prever o comportamento do robô para qualquer instante futuro. III. A ordem do modelo em espaço de estado do robô é determinada pelo número de sensores que ele possui. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas II e III. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem o conceito de variáveis de estado e sua importância na determinação do comportamento futuro de sistemas dinâmicos. Conhecendo as variáveis de estado e o sinal de entrada, é possível prever o estado futuro do sistema. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado é determinada pelo número de variáveis de estado necessárias para descrever o comportamento do sistema, não pelo número de sensores. 2 Marcar para revisão A matriz de transição de estados de um sistema modelado em espaço de estado é: A = [ −39−23 ] A =[−39−23] Quais serão os autovalores desse sistema? A +3 e -3 B +5 e -1 C -2 e -4 D -1+2j e -1-2j E +3j e -3j Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os autovalores de uma matriz são obtidos resolvendo a equação característica, que é determinada pelo determinante da matriz subtraída por um escalar vezes a matriz identidade. Neste caso, a equação característica da matriz dada é λ 2−6 λ +9 = 0 λ2−6λ+9=0,cujas soluções são complexas e iguais a +3j e -3j. Portanto, os autovalores do sistema são +3j e -3j. 3 Marcar para revisão Durante uma aula prática de controle, um grupo de alunos de engenharia testa a estabilidade de um sistema de controle de temperatura. Eles aplicam diferentes sinais de entrada para avaliar a resposta do sistema, observando se a temperatura se estabiliza, cresce indefinidamente ou satura devido a proteções internas. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: Afirmativas: I. A estabilidade externa do sistema pode ser avaliada pela resposta do sistema a variados sinais de entrada. II. Um sistema é considerado instável se, independentemente da entrada, a temperatura crescer indefinidamente. III. A saturação do sinal de saída indica uma forma de proteção em sistemas mais sofisticados, prevenindo danos físicos. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I e III. C Apenas II e III. D Apenas I. E I, II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas II e III estão corretas e refletem diretamente o conteúdo apresentado sobre a instabilidade de sistemas dinâmicos e como sistemas mais sofisticados lidam com essa instabilidade. A afirmativa I é parcialmente correta, pois embora a estabilidade externa seja avaliada pela resposta do sistema a diferentes sinais de entrada, a afirmação não cobre totalmente a análise de estabilidade externa que envolve também a função de transferência. 4 Marcar para revisão Em um laboratório de pesquisa, um grupo de estudantes de engenharia decide testar um novo sistema de filtragem de sinais. Eles aplicam dois sinais distintos, cada um com características específicas, ao sistema, e depois os somam e aplicam a soma ao mesmo sistema. Eles observam atentamente as saídas geradas em cada etapa. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A saída do sistema para a soma dos dois sinais de entrada deve ser igual à soma das saídas de cada sinal aplicado individualmente. II. Se um dos sinais de entrada for multiplicado por um fator de 2, a saída correspondente a esse sinal também deve ser duplicada. III. Um sistema que não amplifica um sinal de entrada multiplicado por um fator não pode ser considerado linear. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas II e III. C Apenas I. D Apenas III. E Apenas I e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado As afirmativas I e II estão corretas e refletem diretamente as propriedades da aditividade e da homogeneidade que definem sistemas lineares. A propriedade de aditividade é confirmada quando a saída para a soma dos sinais de entrada é igual à soma das saídas para cada sinal individual, enquanto a propriedade de homogeneidade é observada quando a saída é proporcionalmente afetada pela amplificação do sinal de entrada. A afirmativa III está incorreta porque um sistema pode ser considerado linear mesmo se não amplificar o sinal de entrada, desde que as respostas sejam proporcionais à entrada. 5 Marcar para revisão Um sistema modelado sob a forma de função de transferência apresenta os seguintes polos: -1+2j ; -1-2j ; +1+4j ; +1-4j ; -3 Com relação a esse sistema, pode ser afirmado que A É BIBO estável, pois seus estão no semiplano s direito. B É BIBO estável, pois o polo real possui valor negativo. C Não é BIBO, pois existem dois polos no semiplano s direito. D Não é BIBO, pois existem polos complexos. E Não é BIBO, pois existem três polos no semiplano s esquerdo. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado O sistema em questão não é BIBO (Bounded Input, Bounded Output) estável. A estabilidade BIBO de um sistema é determinada pela localização dos polos no plano complexo. Para que um sistema seja BIBO estável, todos os polos devem estar no semiplano esquerdo. No entanto, neste caso, existem dois polos (+1+4j e +1-4j) que estão localizados no semiplano direito, o que torna o sistema instável. 6 Marcar para revisão Uma equipe de pesquisa está desenvolvendo um sistema de monitoramento climático que utiliza um conjunto de variáveis, incluindo temperatura, umidade e pressão atmosférica, para prever condições meteorológicas futuras. O modelo considera essas variáveis em um instante inicial para projetar o estado do sistema em momentos futuros. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A temperatura, umidade e pressão atmosférica são consideradas variáveis de estado, pois seu conhecimento inicial é necessário para prever o estado futuro do sistema. II. O modelo climático não pode ser considerado dinâmico se as previsões futuras não dependerem do sinal de entrada u(t) para t ≥ t0. III. A ordem do modelo em espaço de estado é definida pela quantidade total de dados meteorológicos coletados. É correto o que se afirma em: A Apenas I e II. B Apenas I. C Apenas I e III. D Apenas II. E Apenas II e III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta porque identifica corretamente variáveis de estado que são essenciais para modelar e prever o comportamento de sistemas dinâmicos, como o clima. A afirmativa II também é correta, destacando a importância do sinal de entrada na determinação do comportamento futuro do sistema dinâmico. A afirmativa III é incorreta, pois a ordem do modelo em espaço de estado depende do número de variáveis de estado necessárias para descrever completamente o sistema, não da quantidade de dados coletados. 7 Marcar para revisão Considere a seguinte matriz: A = ⎡ ⎢ ⎣ 001010100 ⎤ ⎥ ⎦ A =[001010100] Se a matriz T for utilizada numa transformação de similaridade, então a nova ordem dos estados, no vetor de estados x, será: A [ x 3 x 1 x 2 ]T [x3x1x2 ]T B [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T C [ x 2 x 1 x 3 ]T [x2x1x3 ]T D [ x 2 x 3 x 1 ]T [x2x3x1 ]T E [ x 1 x 3 x 2 ]T [x1x3x2 ]T Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A matriz dada é uma matriz de permutação que altera a ordem dos elementos do vetor de estados. A nova ordem dos estados é dada pela multiplicação da matriz de permutação pelo vetor de estados. Observando a matriz, podemos ver que o primeiro elemento se torna o terceiro, o segundo elemento se torna o primeiro e o terceiro elemento se torna o segundo. Portanto, a nova ordem dos estados no vetor de estados x será [ x 3 x 2 x 1 ]T [x3x2x1 ]T. 8 Marcar para revisão Uma equipe de desenvolvimento de software está criando um algoritmo de processamento de áudio que ajusta automaticamente o volume de diferentes faixas de música. Eles testam o algoritmo com uma faixa de volume baixo, aumentando-a em diferentes fatores para observar a variação na saída. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A linearidade do algoritmo de ajuste de volume é confirmada se o aumento do volume da faixa de música resultar em um aumento proporcional na saída. II. Se o algoritmo proporcionar o mesmo aumento de volume independentemente do nível inicial da faixa, ele viola a propriedade de homogeneidade. III. A aditividade é demonstrada se a combinação de duas faixas de música resultar em uma saída que é a soma das saídas de cada faixa aplicada individualmente. É correto o que se afirma em: A Apenas I e III. B Apenas II. C Apenas II e III. D Apenas I. E Apenas I e II. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está correta, pois a proporcionalidade entre o aumento do volume de entrada e o aumento na saída demonstra a propriedade de homogeneidade de um sistema linear. A afirmativaIII também é correta, indicando a propriedade de aditividade quando a saída para a combinação de duas faixas é igual à soma das saídas de cada faixa individual. A afirmativa II está incorreta, pois um sistema linear, de fato, deve proporcionar um aumento de saída proporcional ao aumento de entrada, o que está alinhado com a propriedade de homogeneidade, e não a viola. 9 Marcar para revisão Considere um sistema de 3ª ordem, modelado em espaço de estado na forma canônica observador. Se o vetor de estado for reorganizado como x = [ x 3 , x 1 , x 2 ]T x =[x3, x1, x2]T, então na nova matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 será: A 0 B 1 C O coeficiente do termo em s 2 2, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. D O coeficiente do termo em s, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. E O coeficiente do termo constante, no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), com sinal invertido. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Na matriz de transição de estados, o elemento a 22 a22 corresponde ao coeficiente do termo em s 2 2 no polinômio do denominador da Função de Transferência (FT), porém com o sinal invertido. Isso ocorre devido à reorganização do vetor de estado no sistema de 3ª ordem modelado em espaço de estado na forma canônica observador. 10 Marcar para revisão Se a função de transferência de terceira ordem de um sistema apresenta polos em - 2 ; -1+j e -1 -j, qual deveria ser a sua equação característica: A s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0 B s 3− 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3−4s2+6s+4 =0 C s 3+ 4 s 2−6 s + 4 = 0 s3+4s2−6s+4 =0 D s 3+ 4 s 2+6 s − 4 = 0 s3+4s2+6s−4 =0 E s 3+ 4 s 2−6 s − 4 = 0 s3+4s2−6s−4 =0 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação característica de um sistema é obtida a partir dos polos da função de transferência. Neste caso, os polos são -2, -1+j e -1-j. A equação característica é dada pelo produto (s - polo) para cada polo. Portanto, a equação característica seria (s + 2)(s + 1 - j)(s + 1 + j), que ao ser simplificada resulta em s 3+ 4 s 2+6 s + 4 = 0 s3+4s2+6s+4 =0, correspondente à alternativa A. 1 Marcar para revisão Juliana, ao analisar sistemas discretos, se depara com o termo "resíduos" e descobre que eles desempenham um papel vital no cálculo da transformada Z inversa. Qual das alternativas abaixo melhor descreve a relação entre resíduos e a transformada Z inversa? A Os resíduos são as raízes do polinômio do denominador da função de transferência. B Os resíduos são independentes da transformada Z e não têm influência na transformada Z inversa. C Os resíduos são obtidos pela multiplicação da transformada Z pelo polo correspondente. D Os resíduos ajudam a calcular a transformada Z inversa de uma função de transferência. E Os resíduos são equivalentes aos polos da função de transferência. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os resíduos são componentes fundamentais no cálculo da transformada Z inversa. Eles são obtidos a partir da relação entre a transformada Z e seus polos, e são usados para expressar a transformada Z inversa em termos de funções conhecidas. 2 Marcar para revisão Pedro, em sua aula sobre transformada Z, aprende sobre a importância dos polos na função de transferência e deseja compreender melhor como eles influenciam o comportamento do sistema. Qual das alternativas abaixo melhor descreve a importância dos polos na função de transferência? A Os polos determinam os zeros da função de transferência. B Os polos são irrelevantes para a estabilidade do sistema. C Os polos influenciam o comportamento transitório do sistema. D Os polos são apenas representações gráficas e não têm influência real. E Os polos são equivalentes aos zeros da função de transferência. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os polos de uma função de transferência têm um papel crucial na determinação do comportamento transitório e da estabilidade do sistema. Eles indicam as características dinâmicas e as respostas do sistema a diferentes entradas. 3 Marcar para revisão Um pesquisador está trabalhando no desenvolvimento de um modelo para sistemas dinâmicos. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A teoria de amostragem é essencial para converter sinais contínuos em discretos. II. Sistemas dinâmicos não têm relação com sinais temporais. III. Convolução é o processo de obtenção da Transformada Z de um sinal discreto. É correto o que se afirma em: A Apenas I. B Apenas I e III. C Apenas II. D I, II e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A teoria de amostragem, de fato, é crucial para a conversão de sinais contínuos em discretos, conforme indicado na afirmativa I. A afirmativa II é incorreta, pois sistemas dinâmicos estão intrinsecamente relacionados a sinais temporais. A afirmativa III também é incorreta; a convolução não é o processo de obtenção da Transformada Z, mas sim uma operação matemática usada em sistemas lineares discretos. 4 Marcar para revisão Carolina está estudando a transformada Z e descobre que existe uma relação entre a transformada Z e a transformada de Fourier. Com base no estudo de caso, qual das alternativas abaixo melhor descreve a relação entre a transformada Z e a transformada de Fourier? A A transformada Z é uma extensão da transformada de Fourier para sistemas contínuos. B A transformada de Fourier é um caso especial da transformada Z quando z é uma exponencial complexa. C As duas transformadas são completamente independentes e não possuem relação. D A transformada Z é obtida multiplicando a transformada de Fourier pelo polo. E A transformada de Fourier é obtida somente pelos resíduos da transformada Z. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A transformada Z é uma generalização da transformada de Fourier para sistemas discretos. A transformada de Fourier pode ser vista como um caso particular da transformada Z quando z é uma exponencial complexa. 5 Marcar para revisão Considere que a Função de Transferência de um sistema dinâmico é dada por: G( z ) = Y( z )U( z ) = 8 z +13 z 2+31 z +26 G(z) =Y(z)U(z) =8z+ 13z2+31z+26 Assinale a alternativa que contém a respectiva equação a diferenças. A y (k) +31 y (k −1 ) +8 y (k −2 ) = 13 u (k −1 ) +26 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+8y(k−2) =13u(k−1)+26u(k−2) B 26 y (k) +31 y (k −1 ) + y (k −2 ) = 13 u (k −1 ) + 8 u (k −2 ) 26y(k)+31y(k−1)+y(k−2) =13u(k−1)+8u(k−2) C 13 y (k) +8 y (k −1 ) = 26 u (k) +31 u (k −1 ) + u ( k −2 ) 13y(k)+8y(k−1) =26u(k)+31u(k−1)+u(k−2) D 8 y (k −1 ) +13 y (k −2 ) = u (k) +31 u (k −1 ) +26 u (k −2 ) 8y(k−1)+13y(k−2) =u(k)+31u(k−1)+26u(k−2) E y (k) +31 y (k −1 ) +26 y (k −2 ) = 8 u (k −1 ) +13 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+26y(k−2) =8u(k−1)+13u(k−2) Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A equação a diferenças correta é dada pela alternativa E: y (k) +31 y (k −1 ) +26 y (k −2 ) = 8 u (k −1 ) + 13 u (k −2 ) y(k)+31y(k−1)+26y(k−2) =8u(k−1)+13u(k−2). Esta equação é obtida ao aplicar a transformada Z inversa na função de transferência dada. Os coeficientes das funções y(k) e u(k) na equação a diferenças correspondem aos coeficientes da função de transferência. 6 Marcar para revisão Carlos, um pesquisador em sistemas dinâmicos, está modelando um sistema discreto. Ele aprendeu sobre equações a diferenças e quer aplicá-las paradescrever o comportamento do sistema. Qual é a principal aplicação das equações a diferenças em sistemas discretos? A Descrever a relação entre sinais contínuos e discretos. B Transformar sinais discretos em sinais contínuos. C Representar a dinâmica de sistemas discretos e sua evolução no tempo. D Analisar a estabilidade de sistemas contínuos. E Determinar a frequência de amostragem de um sinal discreto. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Equações a diferenças são usadas para representar a dinâmica de sistemas discretos e descrever como o sistema evolui no tempo discreto. Elas são análogas às equações diferenciais em sistemas contínuos e fornecem uma descrição matemática do comportamento do sistema. As outras alternativas não descrevem corretamente a principal aplicação das equações a diferenças em sistemas discretos. 7 Marcar para revisão Considere o seguinte sinal temporal: Assinale a alternativa que corresponde ao componente cujo sinal temporal de saída possui características semelhantes ao sinal citado: A Amostrador B Chave temporizada C Derivador D Bloqueador de ordem zero E Segurador de ordem dois Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A resposta correta é: Bloqueador de ordem zero 8 Marcar para revisão Marina está estudando sistemas de controle e se deparou com o conceito de amostragem de sinais temporais. Ela está tentando entender como os sinais contínuos e discretos se relacionam com essa amostragem. Identifique qual afirmação é correta sobre sinais contínuos e discretos. A Sinais contínuos são aqueles que têm valores definidos apenas em intervalos específicos de tempo. B Sinais discretos podem ser representados por uma função contínua do tempo. C Amostragem refere-se ao processo de converter um sinal contínuo em um sinal discreto. D Sinais discretos são sempre contínuos por natureza. E Sinais contínuos não têm relação com sistemas de controle. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é o processo pelo qual um sinal contínuo é transformado em um sinal discreto, capturando valores do sinal contínuo em intervalos específicos de tempo. Isso é essencial em sistemas de controle e processamento digital de sinais. 9 Marcar para revisão Os sistemas dinâmicos têm características que podem ser analisadas usando várias técnicas. A ________ de sinais é um conceito fundamental, assim como a diferenciação entre sinais ________ e ________. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A amostragem, contínuos, discretos. B transformação, analógicos, digitais. C correlação, amplificados, atenuados. D modulação, modulados, demodulados. E filtragem, periódicos, aleatórios. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é um processo crucial na análise de sistemas dinâmicos, permitindo a conversão de sinais contínuos para sinais discretos. Os sinais contínuos são aqueles que variam continuamente ao longo do tempo, enquanto os sinais discretos são representados por sequências de valores em intervalos de tempo específicos. 10 Marcar para revisão Camila, uma engenheira de sistemas, está analisando um sinal discreto e quer recuperar o sinal original a partir de sua Transformada Z. Ela sabe que precisa aplicar um processo específico para alcançar seu objetivo. Qual processo Camila deve aplicar para obter o sinal original a partir de sua Transformada Z? A Convolução no domínio do tempo. B Amostragem no domínio da frequência. C Transformada Z inversa. D Mapeamento de polos e zeros. E Modulação no domínio da frequência. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Transformada Z inversa é usada para recuperar o sinal original (no domínio do tempo) a partir de sua representação no domínio da frequência (Transformada Z). É o processo inverso da Transformada Z e é essencial para a análise e síntese de sistemas discretos. As outras alternativas não se referem ao processo de recuperação do sinal original a partir de sua Transformada Z. 1 Marcar para revisão Camila, uma engenheira de sistemas, está analisando um sinal discreto e quer recuperar o sinal original a partir de sua Transformada Z. Ela sabe que precisa aplicar um processo específico para alcançar seu objetivo. Qual processo Camila deve aplicar para obter o sinal original a partir de sua Transformada Z? A Convolução no domínio do tempo. B Amostragem no domínio da frequência. C Transformada Z inversa. D Mapeamento de polos e zeros. E Modulação no domínio da frequência. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Transformada Z inversa é usada para recuperar o sinal original (no domínio do tempo) a partir de sua representação no domínio da frequência (Transformada Z). É o processo inverso da Transformada Z e é essencial para a análise e síntese de sistemas discretos. As outras alternativas não se referem ao processo de recuperação do sinal original a partir de sua Transformada Z. 2 Marcar para revisão Pedro é um estudante de engenharia e está aprendendo sobre a Transformada Z. Ele descobriu que essa transformada tem várias propriedades úteis na análise de sistemas. Qual é o principal objetivo da Transformada Z? A Converter sistemas contínuos em sistemas discretos. B Amostrar sinais em intervalos regulares. C Analisar o comportamento de sistemas lineares discretos no domínio da frequência. D Amplificar sinais discretos. E Converter sinais discretos em sinais contínuos. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Transformada Z é uma ferramenta matemática usada para analisar sistemas lineares discretos no domínio da frequência. Ela fornece uma representação no domínio da frequência de sinais e sistemas discretos, similar à Transformada de Laplace para sistemas contínuos. As outras alternativas não descrevem corretamente o principal objetivo da Transformada Z. 3 Marcar para revisão Um pesquisador está trabalhando no desenvolvimento de um modelo para sistemas dinâmicos. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A teoria de amostragem é essencial para converter sinais contínuos em discretos. II. Sistemas dinâmicos não têm relação com sinais temporais. III. Convolução é o processo de obtenção da Transformada Z de um sinal discreto. É correto o que se afirma em: A Apenas I. B Apenas I e III. C Apenas II. D I, II e III. E Apenas III. Resposta correta Parabéns, você selecionou a alternativa correta. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A teoria de amostragem, de fato, é crucial para a conversão de sinais contínuos em discretos, conforme indicado na afirmativa I. A afirmativa II é incorreta, pois sistemas dinâmicos estão intrinsecamente relacionados a sinais temporais. A afirmativa III também é incorreta; a convolução não é o processo de obtenção da Transformada Z, mas sim uma operação matemática usada em sistemas lineares discretos. 4 Marcar para revisão Em um projeto de controle, um engenheiro utiliza a transformada Z inversa para obter a resposta temporal de um sistema discreto a partir de sua Função de Transferência. Considerando o texto, analise as afirmativas abaixo: I. A transformada Z inversa é usada para obter a resposta no domínio da frequência de um sistema discreto. II. A Função de Transferência fornece uma representação no domínio da frequência do sistema discreto. III. A resposta temporal de um sistema discreto indica como o sistemase comporta ao longo do tempo. É correto o que se afirma em: A Apenas I. B Apenas II e III. C Apenas II. D I, II e III. E Apenas III. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A afirmativa I está incorreta, pois a transformada Z inversa é usada para obter a resposta no domínio do tempo, e não no domínio da frequência. As afirmativas II e III estão corretas, pois a Função de Transferência representa o sistema no domínio da frequência e a resposta temporal indica o comportamento do sistema ao longo do tempo. 5 Marcar para revisão A ________ é uma operação utilizada para combinar sinais temporais discretos. Além disso, para representar sinais no domínio da frequência, utiliza-se a ________. Essa ferramenta permite a análise e o ________ de sistemas no plano Z. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A convolução, Transformada Z, mapeamento. B modulação, Transformada Fourier, desenho. C transformação, Transformada Laplace, diagrama. D filtragem, Transformada Hilbert, posicionamento. E amplificação, Função de Transferência, rastreamento. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A convolução é uma operação matemática utilizada para combinar sinais temporais discretos. A Transformada Z, por sua vez, é uma ferramenta essencial para a análise de sistemas discretos, transformando sinais do domínio do tempo para o domínio da frequência. O mapeamento de polos e zeros é uma técnica usada para visualizar a estabilidade e a dinâmica de um sistema no plano Z. 6 Marcar para revisão Se um par de polos no plano S, de um sistema de controle de posição de uma carga, é dado por: s = 0 , 2±0 , 8 j s =0,2±0,8j É correto afirmar que no plano Z: A Um polo estará localizado no interior do círculo unitário e o outro fora. B Os dois polos estarão localizados no interior do círculo unitário. C Os dois polos estarão localizados no ponto z = 1. D Os dois polos estarão localizados fora do círculo unitário. E Os polos estarão localizados sobre o círculo unitário. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado Os polos de um sistema de controle de posição de uma carga, quando mapeados do plano S para o plano Z, estarão localizados fora do círculo unitário. Isso ocorre porque a transformação do plano S para o plano Z envolve uma transformação exponencial, que mapeia os polos para fora do círculo unitário se eles estiverem à direita do eixo imaginário no plano S, como é o caso dos polos dados. Portanto, a alternativa correta é a D: "Os dois polos estarão localizados fora do círculo unitário". 7 Marcar para revisão Marina está estudando sistemas de controle e se deparou com o conceito de amostragem de sinais temporais. Ela está tentando entender como os sinais contínuos e discretos se relacionam com essa amostragem. Identifique qual afirmação é correta sobre sinais contínuos e discretos. A Sinais contínuos são aqueles que têm valores definidos apenas em intervalos específicos de tempo. B Sinais discretos podem ser representados por uma função contínua do tempo. C Amostragem refere-se ao processo de converter um sinal contínuo em um sinal discreto. D Sinais discretos são sempre contínuos por natureza. E Sinais contínuos não têm relação com sistemas de controle. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é o processo pelo qual um sinal contínuo é transformado em um sinal discreto, capturando valores do sinal contínuo em intervalos específicos de tempo. Isso é essencial em sistemas de controle e processamento digital de sinais. 8 Marcar para revisão Se a dinâmica de um sistema de controle pode ser representada pela seguinte equação de diferenças: y (k) +6 y (k −1 ) +10 y (k −2 ) = u (k) +12 u (k −1 ) + 37 u (k −2 ) y(k)+6y(k−1)+10y(k−2) =u(k)+12u(k−1)+3 7u(k−2) em que k = { 1 , 2 , 3 ,... } k ={1,2,3,...} A Função de Transferência correspondente é igual a: A G( z ) = z 2+6 z +12 z 2+10 z + 37 G(z) =z2+6z+12z2+10z+37 B G( z ) = z 2+6 z +10 z 2+12 z + 37 G(z) =z2+6z+10z2+12z+37 C G( z ) = 10 z 2+6 z +1 37 z 2+12 z +1 G(z) =10z2+6z+137z2+12z +1 D G( z ) = 37 z 2+12 z +110 z 2+.6 z +1 G(z) =37z2+12z+110z2+.6z+ 1 E G( z ) = z 2+12 z + 37 z 2+6 z +10 G(z) =z2+12z+37z2+6z+10 Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A Função de Transferência é uma representação matemática que descreve a relação entre a entrada e a saída de um sistema. Neste caso, a equação de diferenças dada descreve a dinâmica do sistema de controle. Para encontrar a Função de Transferência correspondente, devemos dividir a expressão que representa a entrada (u(k)) pela que representa a saída (y(k)). Assim, a Função de Transferência correta é G( z ) = z 2+12 z + 37 z 2+6 z +10 G(z) =z2+12z+37z2+6z+10, que corresponde à alternativa E. 9 Marcar para revisão Para entender os sistemas dinâmicos, é vital a ________ de sinais temporais. Isso envolve a análise de sistemas ________ e a utilização de técnicas como as equações a diferenças. A ________ é uma ferramenta valiosa que permite a análise desses sinais no domínio da frequência. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A transformação, analógicos, Transformada Laplace. B modulação, contínuos, Transformada Fourier. C amostragem, discretos, Transformada Z. D filtragem, amplificados, Transformada Hilbert. E amplificação, atenuados, Função de Transferência. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A amostragem é o processo de converter um sinal contínuo em um sinal discreto. Os sistemas discretos são aqueles que operam em sinais representados por sequências de valores. A Transformada Z é uma ferramenta que permite a análise desses sinais no domínio da frequência. 10 Marcar para revisão Considere o seguinte sinal temporal: Assinale a alternativa que corresponde ao componente cujo sinal temporal de saída possui características semelhantes ao sinal citado: A Amostrador B Chave temporizada C Derivador D Bloqueador de ordem zero E Segurador de ordem dois Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A resposta correta é: Bloqueador de ordem zero 1 Marcar para revisão A ________ é uma operação utilizada para combinar sinais temporais discretos. Além disso, para representar sinais no domínio da frequência, utiliza-se a ________. Essa ferramenta permite a análise e o ________ de sistemas no plano Z. Marque a opção que apresenta as opções corretas que preenchem as lacunas da afirmativa. A convolução, Transformada Z, mapeamento. B modulação, Transformada Fourier, desenho. C transformação, Transformada Laplace, diagrama. D filtragem, Transformada Hilbert, posicionamento. E amplificação, Função de Transferência, rastreamento. Resposta incorreta Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o gabarito comentado! Gabarito Comentado A convolução é uma operação matemática utilizada para combinar sinais temporais discretos. A Transformada Z, por sua vez, é uma ferramenta essencial para a análise de sistemas discretos, transformando sinais do domínio do tempo para o domínio da frequência. O mapeamento de polos e zeros é uma técnica usada para visualizar a estabilidade e a dinâmica de um sistema no plano Z. 2 Marcar para revisão Para entender os sistemas dinâmicos, é vital a ________ de sinais temporais. Isso envolve a análise de sistemas ________ e a utilização de técnicas como as equações a diferenças. A ________ é uma