Ava final Objetiva Modelagem e Sistemas Dinâmicos

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Disciplina: Modelagem e Sistemas Dinâmicos (EEA122) 
Avaliação: Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:656423) ( peso.:3,00) 
Prova: 24608483 
Nota da Prova: 10,00 
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Um dos objetivos de um sistema de controle é que a resposta na saída siga um determinado sinal de 
referência, em regime permanente. A diferença entre o sinal de saída e o sinal de referência é que este é 
definido como erro em regime permanente (estacionário). Com base nisso, responda qual dos exemplos 
abaixo poderia apresentar erro em regime permanente, sem comprometer sua aplicação: 
 a) Impressora. 
 b) Forno doméstico. 
 c) HD de computador. 
 d) Braço robótico. 
 
2. 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 podem ser 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) 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. 
 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) 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. 
 
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: 
 a) Essas características referem-se aos sistemas térmicos. 
 b) Essas características referem-se aos sistemas mecânicos. 
 c) Essas características referem-se aos sistemas elétricos. 
 d) Essas características referem-se aos sistemas hidráulicos. 
 
4. Os termos entrada e saída também podem ser usados na descrição de qualquer tipo de sistema, seja ele 
um sistema de controle ou não. Um sistema de controle pode ser parte de um sistema maior, denominado 
subsistema ou subsistema de controle, e suas entradas e saídas podem ser variáveis internas do sistema 
maior. Analise o exemplo: "Um aquecedor termostaticamente controlado, ou uma estufa que regula 
automaticamente a temperatura de uma sala ou de um recipiente, é um sistema de controle". Com base no 
exposto e no exemplo apresentado, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
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https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php?action1=RUVBMDAzNw==&action2=RUVBMTIy&action3=NjU2NDIz&action4=MjAyMC8y&prova=MjQ2MDg0ODM=#questao_4%20aria-label=
 
( ) A entrada para este sistema é uma temperatura de referência geralmente especificada pelo ajuste 
apropriado de um termostato. 
( ) A saída é a temperatura desejada da sala ou recipiente. 
( ) Quando o termostato detecta que a saída é menor do que a entrada, a estufa proporciona calor até 
que a temperatura do recipiente se torne igual à entrada de referência. Então, a estufa é automaticamente 
desligada. 
( ) A entrada é a temperatura desejada da sala ou recipiente. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) V - V - V - F. 
 b) F - F - F - V. 
 c) V - F - V - V. 
 d) F - V - V - V. 
 
5. Quando se expressa a relação entre entradas e saídas de um sistema pela equação y = g(u), e considera-se 
que esta relação é válida para todos os instantes de tempo, então o sistema é invariante no tempo ou 
estacionário. No entanto, em alguns sistemas reais tal relação pode mudar com o tempo, por exemplo, 
acontece em sistemas sujeitos a vazamentos (em amortecedores), envelhecimento (em estruturas) ou 
oxidação (em circuitos elétricos). Neste caso, o mais adequado é considerar que y = g(u, t), e denominar 
tais sistemas de variantes no tempo. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para 
as falsas: 
 
( ) Um sistema ou modelo variante no tempo, os parâmetros são variáveis. De forma análoga, um 
sistema ou modelo é considerado invariante no tempo caso seus parâmetros permaneçam constantes. 
( ) Não se deve confundir modelos variantes no tempo com modelos dinâmicos. 
( ) Em um sistema variante no tempo, as características dos elementos físicos variam, por exemplo, a 
isolação de um cabo de um sistema de distribuição em função da umidade é alterada, provocando 
aumento da resistência elétrica. 
( ) Em um sistema dinâmico, as variações consideradas são das variáveis de entrada e saída do modelo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) V - F - V - V. 
 b) V - V - F - V. 
 c) V - V - V - V. 
 d) F - V - V - F. 
 
6. 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. 
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https://portaldoalunoead.uniasselvi.com.br/ava/notas/request_gabarito_n2.php?action1=RUVBMDAzNw==&action2=RUVBMTIy&action3=NjU2NDIz&action4=MjAyMC8y&prova=MjQ2MDg0ODM=#questao_6%20aria-label=( ) 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 - V - F - V. 
 c) F - F - V - V. 
 d) V - F - V - F. 
 
7. Os erros em um sistema de controle podem ser atribuídos a muitos fatores, tais como alterações na 
entrada de referência, imperfeições nos componentes do sistema, como atrito estático, folga e mau 
funcionamento de amplificadores, desgaste ou deterioração. O erro de estado estacionário pode ser 
calculado a partir da função de transferência de um sistema de malha fechada (T(s)) ou aberta (G(s)) para 
sistemas com realimentação unitária. Com base no exposto, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Um sistema pode não apresentar um erro estacionário a uma entrada degrau, mas o mesmo sistema 
pode apresentar um erro estacionário não nulo a uma entrada rampa. 
 b) Um sistema que apresenta um erro estacionário a uma entrada degrau irá, com certeza, apresentar um 
erro estacionário a uma entrada rampa. 
 c) Um sistema que apresenta um erro estacionário a uma entrada degrau irá, com certeza, apresentar um 
erro estacionário a uma entrada impulso. 
 d) Nem todos os sistemas de controle físicos apresentam erros estacionários na resposta a certos tipos de 
entradas. 
 
8. Um sistema de controle é uma interconexão de vários componentes, resultando numa configuração que 
fornece um desempenho desejado. A descrição do sistema se refere à relação causal entre a entrada e a 
saída do sistema, em geral, descrita matematicamente através de equações diferenciais, equações de 
diferença, funções de transferência etc. Um sistema ou processo a ser controlado pode ser representado 
como um diagrama de blocos. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- Os sistemas de controle são abundantes em nosso meio. 
II- A entrada é o estímulo, a excitação ou o comando aplicado a um sistema de controle por meio de uma 
fonte de energia externa, geralmente, de modo a produzir uma resposta específica a partir do sistema de 
controle. 
III- A saída é a resposta atual obtida de um sistema de controle. Ela pode ser ou não igual à resposta 
específica inferida da entrada. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença III está correta. 
 b) As sentenças I, II e III estão corretas. 
 c) Somente a sentença II está correta. 
 d) Somente a sentença I está correta. 
 
9. Para uma entrada degrau para um sistema de realimentação unitária, o erro de estado estacionário será 
zero se existir pelo menos um integrador puro no caminho à frente. Se não existir integração, então o erro 
será finito e diferente de zero. Com base nesse assunto, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) O erro em regime transitório só pode ser calculado em malha fechada. 
 b) Os sistemas de controle podem ser classificados de acordo com a habilidade em seguir os sinais de 
entrada em degrau, em rampa, em parábola etc. 
 c) O erro estacionário só pode ser calculado em malha fechada. 
 d) O erro em malha aberta é sempre igual ao erro calculado em malha fechada. 
 
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10. Frequentemente, não é possível ou prático obter analiticamente a função de transferência de um sistema. 
Possivelmente, o sistema é fechado e as partes componentes não são identificáveis facilmente. Podemos 
determinar a função de transferência destes sistemas por 
meio da relação entre a entrada e saída, sem a necessidade de conhecer a construção interna da planta. Se 
aplicarmos uma entrada degrau em um sistema de primeira ordem, podemos determinar a constante de 
tempo e o valor de estado estacionário. Sobre o exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- A constante de tempo, o tempo de subida e o tempo de acomodação dizem muito sobre a qualidade do 
modelo elaborado, e o estudo e compreensão desse assunto é fundamental para o projeto de sistemas de 
controle de primeira ordem. 
II- Os sistemas de segunda ordem têm um número maior e mais variado de respostas quando comparado 
aos sistemas de primeira ordem. 
III- Em função desse comportamento, a resposta no tempo de sistemas de segunda ordem possui uma 
classificação quanto ao desempenho da resposta do sistema ao degrau unitário. As respostas serão 
classificadas como não amortecida, subamortecida, criticamente amortecida e superamortecida. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) Somente a sentença III está correta. 
 b) Somente a sentença I está correta. 
 c) Somente a sentença II está correta. 
 d) As sentenças I, II e III estão corretas. 
 
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