Sistemas dinâmicos 03

Prévia do material em texto

11/10/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 1/5
Acadêmico: Nilton Cesar Viegas da Silva (1786347)
Disciplina: Modelagem e Sistemas Dinâmicos (EEA122)
Avaliação: Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:656423) (peso.:3,00)
Prova: 24426883
Nota da Prova: 9,00
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. A dinâmica de processos tem como objetivo avaliar o comportamento do processo durante
variações nas suas entradas (alimentação ou carga) do processo. Várias plantas industriais
são bem representadas por funções de transferência (modelos matemáticos) de primeira ou
segunda ordem. Os sinais podem ser representados utilizando variáveis contínuas ou
discretas. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as
sentenças falsas:
( ) A constante de tempo é definida como o tempo para e^(-at) reduzir para 37% do seu
valor inicial. 
( ) Para sistemas a partir da 2ª ordem um número maior e mais variado de respostas,
quando comparado aos sistemas de primeira ordem, são observados. 
( ) Tal fato pode se observar pela característica da resposta, em um sistema de primeira
ordem a variação de um parâmetro da função de transferência vai resultar apenas na
velocidade da resposta, enquanto no sistema de segunda ordem a forma da resposta será
modificada. 
( ) O tempo de acomodação, Ts, é dado para que a resposta alcance e fica em uma faixa
de 2% aproximadamente do seu valor final.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) F - F - V - F.
 b) V - V - V - V.
 c) F - V - V - F.
 d) V - F - F - V.
2. Os Sistemas de Segunda Ordem exibem uma quantidade maior de respostas possíveis
quando comparados aos sistemas de primeira ordem. A alteração dos parâmetros dos
sistemas de primeira ordem alteram apenas a velocidade da resposta. A variação de
parâmetros de sistemas de segunda ordem podem variar o tipo da resposta. Com base no
exposto, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Os tipos de sistemas de segunda ordem são: anteamortecidos, superamortecidos, não
amortecidos e novamente amortecidos.
 b) Os tipos de sistemas de segunda ordem são: subamortecidos, superamortecidos, não
amortecidos e criticamente amortecidos.
 c) Os tipos de sistemas de segunda ordem são: subamortecidos, hiperamortecidos, não
amortecidos e grandemente amortecidos.
 d) Os tipos de sistemas de segunda ordem são: subamortecidos, superamortecidos, nada
amortecidos e novamente amortecidos.
3. Esses sistemas também são caracterizados por elementos físicos semelhantes aos demais
sistemas. No caso, a resistência térmica que dissipa e a capacitância térmica que armazena
energia. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA:
11/10/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 2/5
 a) Essas características referem-se aos sistemas hidráulicos.
 b) Essas características referem-se aos sistemas mecânicos.
 c) Essas características referem-se aos sistemas elétricos.
 d) Essas características referem-se aos sistemas térmicos.
4. Com a modelagem dinâmica, podemos representar fisicamente uma linha de transmissão de
energia, uma usina hidroelétrica ou uma usina eólica, entre outros sistemas fundamentais no
escopo da engenharia elétrica. A partir dessa representação física, o modelo pode ser
utilizado para simularmos o comportamento dos sistemas nas fases de planejamento e
projeto, além do estudo e análise de sistemas em operação. Com base nisso, assinale a
alternativa CORRETA:
 a) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem estática.
 b) Não é possível modelar o controle automático de sistemas.
 c) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem 3D.
 d) O controle automático de sistemas só é possível a partir da modelagem dinâmica.
5. O controle em malha aberta é uma ação básica, sem realimentação. Um sistema de controle
será útil apenas se for estável. Deve-se, então, buscar alguma forma de estudar a
estabilidade de um sistema de controle. Conhecer um sistema é conhecer cada um dos
elementos que compõe o sistema de controle. Uma maneira de se obter isso é através do
estudo das relações dinâmicas que definem o comportamento de cada elemento. Para isso, é
necessário fazer o modelamento matemático de cada elemento. O modelo matemático de um
sistema dinâmico é definido como um conjunto de equações que representam a dinâmica do
sistema precisamente, ou, pelo menos, sensivelmente bem. A dinâmica de um sistema, seja
elétrico, mecânico, térmico, econômico, biológico, pode ser descrita em termos de equações
diferenciais. Essas equações podem ser obtidas utilizando-se as leis físicas que governam
um sistema particular, por exemplo: leis de Newton para sistemas mecânicos, leis de Kirchoff
para sistemas elétricos etc. A resposta de um sistema dinâmico a uma determinada entrada
pode ser obtida se as equações diferenciais envolvidas forem resolvidas. Sobre esse
assunto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Os sistemas críticos são aqueles que necessitam de alta precisão em seus movimentos.
( ) Os sistemas não críticos são aqueles que aceitam algum tipo de erro em regime
permanente.
( ) Os sistemas não críticos são aqueles que não aceitam algum tipo de erro em regime
permanente.
( ) Os sistemas críticos são aqueles que não necessitam de alta precisão em seus
movimentos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
 a) V - V - F - F.
 b) F - F - V - V.
 c) F - V - F - V.
 d) V - F - V - F.
11/10/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 3/5
6. Função de transferência é a representação matemática da relação entre a entrada e a saída
de um sistema físico. A função de transferência normalmente é empregada na análise de
circuitos eletrônicos analógicos de entrada única e saída única, por exemplo. É utilizada
principalmente em processamento de sinais, teoria da comunicação, teoria de controle e
análise de circuitos. O termo é frequentemente utilizado para se referir exclusivamente a
sistemas lineares invariantes no tempo. A maior parte dos sistemas reais possuem
características de entrada/saída não lineares, mas diversos sistemas, quando operados
dentro de parâmetros nominais, têm um comportamento que é tão próximo de um
comportamento linear que a teoria de sistemas lineares invariantes no tempo é uma
representação aceitável do comportamento de sua entrada e saída. Com base no exposto,
analise as sentenças a seguir:
I- Uma F.T. de um sistema linear é representada por uma fração com polinômios no domínio
da frequência no numerador e denominador. Solucionando os polinômios, determinamos as
suas raízes, as raízes do numerador são chamadas de zero e do denominador são os polos
da função de transferência. 
II- Os valores da variável complexa "s" para os quais F(s) é zero são denominados zeros de
F(s). 
III- Os valores da variável complexa "s" para os quais F(s) é infinito são denominados polos
de F(s).
IV- Os valores da variável complexa "s" para os quais F(s) é infinito são denominados
também zeros de F(s).
Assinale a alternativa CORRETA:
 a) As sentenças II e IV estão corretas.
 b) As sentenças I, II e IV estão corretas.
 c) As sentenças I e IV estão corretas.
 d) As sentenças I, II e III estão corretas.
7. Um sistema de controle pode ser definido como um conjunto de equipamentos e dispositivos
que gerenciam o comportamento de máquinas ou outros sistemas físicos. Para isso, é
necessário realizar a modelagem matemática da planta, seguida do projeto do controlador.
Posteriormente, segue-se para a elaboração física dos sistemas. Alguns processos podemser não controláveis ou apresentar não linearidades de operação. Nestes casos, devem ser
utilizadas técnicas de controle sofisticadas, conforme os objetivos de projeto e custos
envolvidos. Como exemplos de aplicações desses sistemas, pode-se citar: controle de
ferramenta nas máquinas CNC, estabilidade de vôo em aeronaves, controle de
servomecanismos, sistemas robotizados etc. Com base no exposto, assinale a alternativa
CORRETA:
 a) Na engenharia não apenas projetamos sistemas, mas, também, podemos montar o
experimento, possibilitando encontrar os problemas e, até mesmo, corrigi-los.
 b) A engenharia de sistemas introduz métodos e ferramentas que facilitam o trabalho nesse
tipo de projetos e funde diversas disciplinas do foro técnico e não técnico, como
engenharia de controle e gestão de projetos.
 c) A engenharia de sistemas é um campo interdisciplinar da engenharia que foca no
desenvolvimento e organização de sistemas artificiais complexos. A engenharia de
sistemas integra outros grupos de disciplinas.
 d) Na engenharia não apenas projeta-se sistemas, mas também podemos simular o seu
comportamento antes da sua implementação física, possibilitando a identificação de erros
ou problemas e, até mesmo, otimizando o seu funcionamento.
11/10/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 4/5
8. Na indústria de fabricação de papel, na parte de corte para a padronização do tamanho das
folhas, existem diversos mecanismos envolvidos, sendo um deles a bobina que puxa o papel
do rolo para ser cortado. Logo, sabe-se que a bobina não deve ser acionada com um grande
torque, pois o papel se rasgaria; porém é preciso acioná-la com o maior torque possível, a fim
de acelerar a produção sem que o papel se rasgue. Suponha que você, como engenheiro de
controle e automação, seja contratado pela empresa para obter o modelo desse sistema e
implementar um controle eficiente para o processo. Com base nesse assunto, assinale a
alternativa CORRETA:
 a) A instabilidade de um sistema é a propriedade mais importante a ser analisada quando se
estuda sistemas estáticos. Quando existe um sistema instável, deixam de ter significado
os erros em regime permanente e a resposta transitória.
 b) A estabilidade de um sistema é a propriedade mais importante a ser analisada quando se
estuda sistemas dinâmicos. Quando existe um sistema instável, deixam de ter significado
os erros em regime permanente e a resposta transitória.
 c) A estabilidade de um sistema é a propriedade mais importante a ser analisada quando se
estuda sistemas estáticos. Quando existe um sistema instável, deixam de ter significado
os erros em regime permanente e a resposta transitória.
 d) A análise dos integradores de um sistema é a propriedade mais importante a ser analisada
quando se estuda sistemas dinâmicos. Quando existe um sistema instável, deixam de ter
significado os erros em regime permanente e a resposta transitória.
9. A análise de estabilidade de um dado sistema pode ser feita por várias técnicas; o critério de
Routh-Hurwitz é apenas mais uma ferramenta que possibilita fazer essa análise de uma
maneira rápida e prática. O critério de estabilidade de Routh nos diz se a equação polinomial
apresenta raízes instáveis, sem termos que efetivamente resolvam a equação. Com base no
exposto, assinale a alternativa CORRETA:
 a) Um sistema será estável quando todos os zeros estiverem no semiplano esquerdo do
plano S. Note que, muitas vezes, não necessitamos saber os valores dos zeros, apenas
necessitamos saber se eles estão no semiplano direito, isto é, se existe algum polo no
semiplano direito. Se isso acontecer, o sistema já será instável.
 b) Um sistema será estável quando todos os polos estiverem no semiplano esquerdo do
plano S. Note que, muitas vezes, não necessitamos saber os valores dos polos, apenas
necessitamos saber se eles estão no semiplano direito, isto é, se existe algum polo no
semiplano direito. Se isso acontecer, o sistema já será instável.
 c) Um sistema será instável quando todos os polos estiverem no semiplano esquerdo do
plano S. Note que, muitas vezes, não necessitamos saber os valores dos polos, apenas
necessitamos saber se eles estão no semiplano direito, isto é, se existe algum polo no
semiplano direito. Se isso acontecer, o sistema já será estável.
 d) Um sistema será estável quando todos os polos estiverem no semiplano direito do plano
S. Note que, muitas vezes, não necessitamos saber os valores dos polos, apenas
necessitamos saber se eles estão no semiplano direito, isto é, se existe algum polo no
semiplano direito. Se isso acontecer, o sistema já será instável.
11/10/2020 UNIASSELVI - Centro Universitário Leonardo Da Vinci - Portal do Aluno - Portal do Aluno - Grupo UNIASSELVI
https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php 5/5
10.No estudo de um sistema dinâmico, é importante determinar a existência de posições de
equilíbrio. Os acrobatas na imagem a seguir encontram-se numa situação de equilíbrio
estável: se o monociclo se inclinar lateralmente, o peso do acrobata pendurado por baixo faz
com que o sistema se incline no sentido oposto, regressando à posição de equilíbrio. Se o
acrobata no monociclo não tivesse o segundo acrobata pendurado, a sua situação de
equilíbrio seria instável: se o monociclo se inclinasse lateralmente, o seu peso, somado ao
do acrobata, fariam aumentar ainda mais a inclinação, afastando o monociclo da posição de
equilíbrio. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir:
I- A resposta de um sistema dinâmico estável submetido a uma entrada pode ser dividida em
duas partes: a resposta transitória e a resposta em regime permanente. 
II- Os sistemas são classificados em sistema de malha aberta e sistema de malha dinâmica.
III- A função de transferência de um sistema linear invariante no tempo (SLIT) é, geralmente,
uma função racional, ou seja, é uma divisão de polinômios. 
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://def.fe.up.pt/dinamica/sistemas_dinamicos.html. Acesso em: 25 jun. 2020.
 a) As sentenças I e II estão corretas.
 b) Somente a sentença I está correta.
 c) As sentenças II e III estão corretas.
 d) As sentenças I e III estão corretas.
Prova finalizada com 9 acertos e 1 questões erradas.