LEONARDO - MODELAGEM DE SISTEMAS DINÂMICOS - P1

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ANHANGUERA
AVALIAÇÃO DO 1o BIMESTRE – MODELAGEM DE SISTEMAS DINÂMICOS 27 DE ABRIL DE 2020 - PROF. JOÃO ALBERTO MAGALHÃES GADELHA
ALUNO: Leonardo de Souza Vasconcellos RA:1600.8771.1043
QUESTÃO 1
Malha aberta e malha fechada são os tipos fundamentais de arquitetura de controladores, e a definição de qual será utilizada em um projeto deve ser feita levando em consideração suas necessidades. Deve ser considerado, inclusive, o custo que cada um fará incidir sobre o desenvolvimento.
Dentre as afirmaçãoes a seguir sobre controle em malha aberta e malha fechada, quais são verdadeiras?
I. O controle em malha aberta, por contar com retroalimentação, tende a representar um custo financeiro de implementação maior do que o controle de malha fechada.
II. O controle de malha fechada tem a característica de poder se adequar ao estado do sistema devido à sua retroalimentação, sendo esta, inclusive, a principal característica desse tipo de arquitetura.
III. Em relação à facilidade de implementação, o de malha aberta é superior ao de malha fechada.
IV. Dentre as três arquiteturas possíveis, as mais utilizidas são malha aberta e malha fechada, portanto sendo a terceira, retroalimentação, a menos utilizada.
V. Ambas as arquiteturas malha aberta e malha fechada podem coexistir em um sistema de controle.
a) ( ) apenas II, III e V são verdadeiras.
b) ( ) apenas I e IV são verdadeiras.
c) (X) apenas III é verdadeira.
d) ( ) apenas III, IV e V são verdadeiras.
e) ( ) apenas I, II, III e IV são verdadeiras.
QUESTÃO 2
Os sistemas de controle podem ser classificados em controle em malha aberta (os que não têm retroalimentação) e controle em malha fechada (os que têm retroalimentação). Embora as diferentes arquiteturas tenham suas peculiaridades tanto na teoria quanto na prática, devemos entender que o uso de uma arquitetura em um sistema de controle não exclui a possibilidade de aplicação da outra arquitetura. Por isso, nos mais variados sistemas de controle que possamos imaginar, existe a presença de ambas as arquiteturas. Então, é imprescindível que o projetista usufrua das vantagens de cada tipo de arquitetura sempre que necessário.
Sobre uma máquina de lavar roupas comum, podemos afirmar que:
I. Ao acionar a máquina, é possível escolher o tipo de lavagem que se deseja realizar. Após completar o ciclo de lavagem, a máquina inicia o enxágue e, no final, acontece a centrifugação. Todos os ciclos do processo citados correm por um intervalo de tempo, o qual é predeterminado de acordo com cada
 (
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)
tarefa. Ao final do processo de lavagem, a máquina não garante que todas as roupas estejam devidamente lavadas.
II. A vibração do cesto da máquina de lavar é intensa devido à inevitável distribuição não homogênea das peças de roupa durante a centrifugação. Então, para não avariar o mecanismo da máquina, absorvedores de vibração são conectados à parte rotativa, que contém as roupas, a fim de
diminuir a vibração.
III. É possível escolher o nível de água da máquina de acordo com a quantidade de roupas que se deseja lavar.
Aplicando o conceito de arquiteturas de um controlador, podemos afirmar que I, II e II se tratam de:
a) (	) Malha aberta, malha aberta e malha aberta.
b) (	) Malha aberta, malha aberta e malha fechada.
c) (	) Malha aberta, malha fechada e malha aberta.
d) ( X ) Malha aberta, malha fechada e malha fechada.
e) (	) Malha fechada, malha fechada e malha fechada.
QUESTÃO 3
A transformada de Laplace é de grande utilidade para a resolução de equações diferenciais ordinárias, que são obtidas a partir da modelagem e sistemas dinâmicos.
Sobre a transformada de Laplace, podemos afirmar que ela:
a) ( X ) Realiza uma transformação do domínio do tempo para o domínio da frequência.
b) (	) Associa a saída à entrada do sistema.
c) (	) Facilita a obtenção da entrada de um sistema dinâmico de parâmetros constantes.
d) (	) É uma transformação linear, pois ℒ { f (t ) . g(t )} = ℒ { f (t )} . ℒ { g(t )}.
e) (	) Realiza uma transformação do domínio do tempo para o domínio do período da função.
QUESTÃO 4
O modelo matemático é a aproximação ou simplificação de algo real expresso por meio das equações matemáticas. A modelagem matemática é o processo de criação ou determinação do conjunto de quações que regem a dinâmica do sistema.
Quais são as etapas de construção do modelo matemático, ou seja, qual é a ordem das etapas de uma modelagem matemática?
a) (	) Definição do problema, simplificação, validação, aplicação da fundamentação das leis fundamentais e equacionamento.
b) ( X ) Definição do problema, teoria e aplicação das leis fundamentais, simplificação, equacionamento, calibração e validação.
c) (	) Teoria e aplicação das leis fundamentais, definição do problema, simplificação, equacionamento, calibração e validação.
d) (	) Equacionamento, simplificação, definição do problema, aplicação das leis fundamentais, calibração e validação.
e) (	) Definição do problema, teoria e aplicação das leis fundamentais, simplificação e quacionamento.
QUESTÃO 5
O modelo da dinâmica dos sistemas pode ser representado no domínio da frequência, abordagem clássica, por meio das funções de transferência. Sua principal vantagem é a interpretação rápida da resposta do sistema.
Qual é a definição de função de transferência?
a) (CERTO) É a relação entre a transformada de Laplace da saída e a transformada de Laplace da entrada, quando todas as condições iniciais são consideradas nulas.
b) ( ) É a relação entre a transformada de Laplace da entrada e a transformada de Laplace da saída, quando todas as condições iniciais são consideradas
nulas.
c) ( X ) É a relação entre a transformada de Laplace da saída e a transformada de Laplace da entrada, quando algumas condições iniciais são consideradas nulas.
d) (	) É a relação entre a transformada de Laplace da entrada e a transformada de Laplace da saída, quando algumas condições iniciais ão consideradas nulas.
e) (	) É a relação entre a transformada de Laplace da entrada e a transformada	de Laplace da saída, independentemente das condições iniciais.
QUESTÃO 6
Considere o sistema dinâmico representado pelo circuito abaixo:
Com relação a ordem desse sistema podemos afirmar que trata-se de um sistema de:
a) ( X ) 2ª ordem.
b) (	) 3ª ordem.
c) (CERTO) 1ª ordem.
d) (	) Depende dos valores de R e C.
c) (	) Impossível determinar.
QUESTÃO 7
De acordo com a Lei de Resfriamento de Corpos, a taxa de variação da temperatura de um corpo em relação ao tempo é proporcional à diferença entre a temperatura do corpo e a temperatura ambiente. Considere que T( t) é a temperatura do corpo em função do tempo, A é a temperatura do ambiente, t é o tempo e k é a constante de proporcionalidade. .Nesse contexto, o modelo matemático correspondente à Lei de Resfriamento de Corpos e a função resultante de sua resolução são dados, respectivamente, por:
a) ( X )
b) (	)
c) (	)
d) (	)
e ) (	)
QUESTÃO 8
Os sistemas mecânicos podem ser do tipo rotacional e translacional. Os sistemas mecânicos do tipo translacionais são aqueles que têm o ovimento dos componentes físicos, passivos e lineares associados ao movimento em um plano.
A equação diferencial que descreve a dinâmica do sistema mecânico translacional do sistema massa
– mola – amortecedor viscoso, ilustrado na figura (a), cujo diagrama de corpo livre é dado pela figura (b), é xpressa por:
a) (	)
b) ( X )
c) (	)
d) (	)
e) (	)
QUESTÃO 9
A obtenção do modelo matemático que descreve o comportamento do sistema é o primeiro passo para análise dos problemas em sistemas dinâmicos. Sabemos que uma das etapas para obtenção do modelo matemático é a utilização das leis básicas que regem o comportamento os sistemas.
A respeito de modelagem matemática de circuitos elétricos pode-se firmar:
I. É baseada nas leis de Kirchhoff: das Tensões e Correntes.
II. Os elementos básicos que compõem esse tipo de circuito são fontes de tensão ou corrente, resistores, capacitores, indutores e amplificadores operacionais (AmpOps).
III. As variáveis ou grandezas físicas frequentementeutilizadas para análise dos circuitos elétricos são tensões e corrente em função do tempo.
a) (	) Apenas I está correta.
b) (	) Apenas II está correta.
c) (	) Apenas III está correta.
d) (	) Apenas II e III estão corretas.
e) ( X ) I, II e III estão corretas.
QUESTÃO 10
Estão sendo desenvolvidos sistemas de suspensão ativa em carros para proporcionar viagens mais confortáveis e firmes. O projeto de um sistema de suspensão ativa ajusta as válvulas do amortecedor de modo a estabelecer as condições de conforto para a viagem. Para isso, é utilizado um motor elétrico CC para ajustar as válvulas de acordo com as condições da pista. O diagrama de blocos é apresentado na figura a seguri:
A função de transferência equivalente desse sistema é:
a) (	)
b) (	)
c) (	)
d) (	)
e) ( E )