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PUCMINAS – ENG. DE PRODUÇÃO – AUTOMAÇÃO E CONTROLE – AV. INDIVIDUAL 01 – 1º SEM/2015 
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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
AVALIAÇÃO INDIVIDUAL 01 – MODELO B 
Disciplina: Automação e Controle – Professor: Felipe Lage Tolentino 
Nome: ***** GABARITO ****** Mat.: 
Data: _____ / _____ / 2015 Valor: 40,0 pontos Nota: 
Turno: ( M ) / ( T ) / ( N ) Campus: ( Barreiro ) / ( Betim ) 
 
 
Instruções: 
 
1. PREENCHA OS CAMPOS: CURSO, PERÍODO/SALA, PROFESSOR, ALUNO E RA. 
2. OS APARELHOS CELULARES DEVEM SER DESLIGADOS E PERMANECER GUARDADOS DENTRO DE SUA PASTA 
DURANTE A PROVA. 
3. O PORTE DO CELULAR RESULTA EM ENTREGA COMPULSÓRIA DA PROVA E ATRIBUIÇÃO DE NOTA ZERO. 
4. ESTA PROVA É INDIVIDUAL E SEM CONSULTA. 
5. O tempo de realização da prova é de 100 minutos: exatamente o tempo de duração de sua aula. 
6. O aluno só poderá deixar a sala após 40 minutos. 
7. Não é permitido tomar qualquer material emprestado do colega. 
8. A interpretação das questões também faz parte do processo avaliativo. 
9. Não será realizado atendimento individual durante a prova. 
10. Resolva as questões nos espaços a elas destinados. 
11. É necessária a apresentação do memorial de cálculo em todas as questões de forma coerente e organizada. 
12. Responda as questões à caneta, caso contrário, o aluno não terá direito à revisão de prova. 
13. Não é permitido o uso de calculadora com recursos gráficos ou de aparelho celular. 
14. Não é permitido ao aluno ausentar-se da sala durante a avaliação. 
15. TODOS OS CÁLCULOS DEVERÃO SER APRESENTADOS COM 04 (QUATRO) CASAS DECIMAIS. 
 
O aluno acima identificado afirma estar ciente (ter lido) e estar de acordo com todas as instruções apresentadas 
acima. 
 
Ass.: ________________________________________________________________________ 
 
Boa Prova! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PUCMINAS – ENG. DE PRODUÇÃO – AUTOMAÇÃO E CONTROLE – AV. INDIVIDUAL 01 – 1º SEM/2015 
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1ª QUESTÃO 9,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
Controladores Industriais são algoritmos matemáticos que tem por objetivo a minimização de erros em processos industriais. 
Devido à evolução dos mesmos, estes são classificados em controladores clássicos e controladores modernos. Dentro de cada 
classe, existem inúmeros modelos cujas características de atuação e, sobretudo de resposta, são completamente distintas. Como 
descrever todos é uma tarefa complexa e extensa, você deverá explicar o Controlador Robusto. Descreva o conceito, as partes, as 
funções e a aplicações de cada parte. E por fim, as vantagens e as desvantagens deste controlador. 
 
 
Controlador multi objetivos, ou seja, capaz de lidar com mais de uma variável de controle ao mesmo tempo e dotado de técnicas 
para incorporar a otimização de critérios de desempenho, além de garantir a estabilidade. 
 
Teoria de Controle Robusto é um campo de pesquisa desde o final dos anos 70, sendo que este visa a garantia de estabilidade e o 
atendimento ótimo de critérios de desempenho. Ações de controle (por realimentação) devem realizar estas tarefas mesmo com 
incertezas no modelo da planta, na dinâmica e na operação dos sensores e atuadores. O algoritmo de controle é formado por 
modelo matemático único e imutável todavia o sistema suporta alguma flexibilidade proveniente da planta ou de parâmetros desta. 
 
Vantagens: 
Multi objetivo; 
Modelo matemático único porém com flexibilidade relativa; 
 
Desvantagens: 
 Dificil implementação, possui algoritmos complexos; 
Flexibilidade relativa, ou seja, a planta não pode se modificar muito ou de maneira brusca; 
Sistema não está presente na maioria dos equipamentos industriais sendo necessária sua programação em computadores 
industriais ou CLP’s. 
 
 
 
 
2ª QUESTÃO 5,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
Com base na teoria lecionada na Unidade 02 – Introdução à Automação e Controle, defina e diferencie os conceitos abaixo: 
 
AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL x AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL ( Base Micro Eletrônica ). 
 
 
AUTOMAÇÃO FLEXÍVEL 
São sistemas industriais dotados de estações de trabalho que possuem a capacidade de realizar inúmeras tarefas de 
produção dependendo da programação que recebem. São eficazes quando o volume de produção não é elevado. Sua 
configuração pode ser puramente mecânica, analógica ou digital, sendo mais usual a digital. 
Ex: Linhas de Montagem e Produções Alteráveis Centros de Usinagem CNC.  Tornea, Fresa, Usina, e Ajusta – Todas as 
tarefas em um só lugar.. 
 
 
AUTOMAÇÃO PROGRAMÁVEL ( BASE MICRO ELETRÔNICA ) 
São sistemas industriais automatizados cujos controles ficam a cargo de controladores microprocessados. Os mais 
conhecidos são os computadores industriais e os CLP’s. Sua configuração é totalmente subordinada aos computadores, ou seja, toda 
elaborada a partir de algoritmos computacionais. 
Ex: Planta Industrial de Tratamento de Efluentes  Sistema Supervisório atuando em um Computador. 
 
 
 
 
 
PUCMINAS – ENG. DE PRODUÇÃO – AUTOMAÇÃO E CONTROLE – AV. INDIVIDUAL 01 – 1º SEM/2015 
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3ª QUESTÃO 5,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
Com base na teoria lecionada na Unidade 02 – Modelagem Matemática e Controladores, defina e diferencie os conceitos abaixo: 
 
EXCITAÇÃO x RESPOSTA 
 
 
EXCITAÇÃO 
Ação aplicada na variável manipulada, u(t), do sistema necessária para seu funcionamento. Esta é uma variável temporal, 
ou seja, uma grandeza física que varia com o tempo. Ex: 
( Entrada ) Energia Elétrica  ( Sistema ) Motor Elétrico 
( Entrada ) Calor  ( Sistema) Sistema de Aquecimento. 
 
 
RESPOSTA 
Comportamento apresentado pela variável controlada, y(t), do sistema mediante a uma excitação. Ela também é uma 
grandeza física que pode ser medida. Ex: 
( Sistema ) Motor Elétrico  ( Saída ) Torque e Movimento 
( Sistema ) Sistema de aquecimento  ( Saída ) Elevação de Temperatura 
 
 
 
 
4ª QUESTÃO 2,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
A automação de processos industriais é um assunto muito comentado no mundo moderno. Inúmeras indústrias dos mais 
diferentes ramos tem optado pela sua implementação. Não obstante a adoção da automação implicar obrigatoriamente em um 
investimento inicial elevado em equipamentos e em pessoal especializado, existem varias razões que justificam a adoção desta. 
Em todas as opções abaixo são apresentadas algumas delas, EXCETO: 
( A ) Aumento da produtividade e aumento dos custos de trabalho. 
( B ) Minimização dos efeitos da falta de trabalhadores e aumento da segurança dos mesmos. 
( C ) Melhoria da qualidade do produto e redução do tempo de produção. 
( D ) Redução ou eliminação das rotinas manuais e das tarefas administrativas. 
( E ) Realização de processos que não podem ser executados manualmente. 
 
5ª QUESTÃO 2,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
Um dos principais equipamentos utilizados na automação de plantas industriais são os CLP’s. O advento destes equipamentos se 
caracterizou por uma série de vantagens em relação aos sistemas pregressos. Em todas as opções abaixo são apresentadas 
algumas delas, EXCETO: 
( A ) Maior confiabilidade pela menor incidência de defeitos e baixo consumo de energia. 
( B ) 
Possuem elevado nível de proteção elétrica (faiscamentos, arcos elétricos e curtos-circuitos), magnética (ruídos e 
interferências) e mecânica (vibrações e movimentos. 
( C )Fácil diagnóstico de funcionamento ainda em fase de projeto do sistema e/ou reparos que venham a ocorrer em sua 
operação. 
( D ) Alta complexidade para desenvolvimento e montagem dos circuitos lógicos. 
( E ) 
Escalonáveis, como são equipamentos modulares, possuem a flexibilidade de expansão ou retração do número de 
entradas e saídas a serem controladas. 
 
 
PUCMINAS – ENG. DE PRODUÇÃO – AUTOMAÇÃO E CONTROLE – AV. INDIVIDUAL 01 – 1º SEM/2015 
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6ª QUESTÃO 2,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
A automação de um processo industrial envolve muitas etapas. Uma das mais importantes diz respeito à modelagem matemática 
do processo propriamente dito. Nesta etapa, as relações existentes entre as variáveis de processos devem ser retratadas como 
equações matemáticas polinomiais no domínio da frequência, sendo que o número de raízes do numerador ( ZEROS ) e do 
denominador ( POLOS ) determinam as características de resposta da planta industrial. Dentre as três condições possíveis, qual 
das opções abaixo apresenta FT’s que não existem? Que indicam que a saída ocorre antes de uma variação na entrada? 
( A ) Modelos Matemáticos com mais POLOS que ZEROS ( Sistemas IMPRÓPRIOS ) 
( B ) Modelos Matemáticos com a mesma quantidade de POLOS e ZEROS ( Sistemas PRÓPRIOS ) 
( C ) Modelos Matemáticos com mais ZEROS que POLOS ( Sistemas ANTECIPATIVOS ) 
 
5ª QUESTÃO 15,0 pts 
CORREÇÃO: ________________ pts Respondeu: ( S ) / ( N ) / ( P ) – ( Lápis ) / ( Caneta ) 
 
Complete enumerando a segunda coluna (conceito) de acordo com o termo apresentado na primeira coluna: 
 
( 01 ) SISTEMA ( 02 ) O conceito está ligado à sugestão de movimento automático, repetitivo, mecânico e predominantemente cego e passivo, não possuem correção. 
( 02 ) AUTOMATIZAÇÃO ( 08 ) São todos os sistemas em que o sinal de saída não exerce nenhuma influência ou ação de controle sobre o sistema. 
( 03 ) AUTOMAÇÃO ( 10 ) 
Compostos por sistemas mecânicos, elétricos, eletrônicos, computacionais dispostos 
pelos diferentes níveis de equipamentos encontrados em uma planta industrial 
( 04 ) VARIÁVEL CONTROLADA ( 05 ) 
É todo sistema no qual o sinal de erro é entregue ao controlador a todo o instante, 
dados contínuos e cujo sinal de controle é alterado a todo instante. 
( 05 ) VARIÁVEL MANIPULADA ( 15 ) 
Ação aplicada na variável manipulada, u(t), do sistema necessária para seu 
funcionamento. Esta é uma variável temporal, ou seja, uma grandeza física que varia 
com o tempo. 
( 06 ) CONTROLE ( 14 ) 
Denomina-se modelo matemático de um sistema à representação por expressões 
matemáticas das relações reais (físicas, químicas, econômicas, etc.) entre as variáveis 
de entrada e saída. 
( 07 ) 
SIST. EM MALHA FECHADA 
( COM REALIMENTAÇÃO ) 
 ( 13 ) 
Elemento da área de Automação Industrial que tem como função primordial o controle 
de processos de forma a permitir uma otimização da produtividade industrial, 
estruturada na diminuição de custos de produção, melhoria na qualidade dos 
produtos, precisão das operações, segurança operacional, entre outros. 
( 08 ) 
SIST. EM MALHA ABERTA 
( SEM REALIMENTAÇÃO ) 
 ( 06 ) 
É todo sistema no qual o sinal de erro é entregue ao controlador em intervalos de 
tempo constantes, dados amostrados, e cujo sinal de controle é mantido constante 
entre uma amostra e outra. 
( 09 ) 
REALIMENTAÇÃO 
NEGATIVA 
 ( 12 ) 
Sistema operacional com sinais codificados sobre canais de comunicação, de modo a 
fornecer o controle de um equipamento remoto (usando tipicamente um canal de 
comunicação por estação remota). 
( 10 ) 
REALIMENTAÇÃO 
POSITIVA: 
 ( 07 ) 
São todos sistemas nos quais se estabelece uma relação de comparação entre a saída e 
a entrada de referência e se utiliza esta diferença como meio de controle. 
( 11 ) SISTEMA SUPERVISÓRIO ( 03 ) 
É o conjunto de técnicas por meio das quais se constroem sistemas ativos capazes de 
atuar com uma eficiência ótima pelo uso de informações recebidas do meio sobre a 
qual atuam, ou seja, possuem correção. 
( 12 ) SCADA ( 09 ) 
Destinadas ao estudo dos modelos matemáticos de sistemas dinâmicos e controle das 
malhas das plantas industriais provenientes destes modelos 
( 13 ) SDCD ( 01 ) 
Sistema pode ser visto como uma caixa preta com uma entrada e uma saída, já que 
não se sabe em que consiste o interior dessa caixa, mas somente a relação entre a 
entrada e a saída. 
( 14 ) MODELO MATEMÁTICO ( 04 ) 
O distúrbio é todo sinal não manipulado que tende a afetar de maneira adversa o valor 
da variável de saída do sistema. 
( 15 ) EXCITAÇÃO ( 11 ) Software destinado a promover a interface homem/máquina, proporcionando a supervisão de um processo através de telas devidamente configuradas.