AV1 vamir 201512576883

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FACULDADE ESTÁCIO DE CURITIBA 
 
Curso: Engenharia Elétrica Turma: 3001 
Disciplina: 
Controle e 
servomecanismos 1 
Professor(a): Henrique Marin van der 
Broocke Campos 
Data: 29/04/2021 Avaliação: AV1 
 
Aluno: Valmir da silva 
Matrícula: 201512576883 
 
Nota: 
 
INSTRUÇÕES PARA A AVALIAÇÃO: 
a) Leia atentamente todas as questões antes de iniciar; 
b) A interpretação das questões faz parte da avaliação; 
c) Preencher o nome e a matrícula no arquivo e postar em pdf. 
 
Boa Prova! 
 
 
1) Considere um ambiente controlado, que apresenta temperatura e umidade definidas para a 
criação de certas espécies vegetais. A respeito dos conceitos da teoria de controle, tais 
como a planta, as variáveis de processo, a variável de controle e exemplos de distúrbio, 
assinale a alternativa incorreta. Valor: 1,0 
a) A planta representa a temperatura e a umidade 
b) A variável de controle pode ser definida como, por exemplo, um sinal elétrico enviado por 
um controlador PID em resposta ao erro, visando minimizá-lo 
c) A planta é o ambiente a ser controlado 
d) As variáveis de processo são a temperatura e a umidade 
e) O distúrbio representa algum parâmetro externo ao sistema que influencie a variável de 
processo 
 
2) Defina e explique, com suas palavras, os seguintes conceitos: planta ou sistema, variável 
de processo, variável de controle, setpoint, controlador, erro em regime permanente, 
malha aberta e malha fechada. Valor: 2,0 
planta ou sistema parte de um equipamento ou conjunto de componentes (objeto físico a 
ser controlado) 
variável de processo grandeza ou condição medida ou controlada (variável de saída) 
 variável de controle grandeza ou condição modificada (variável manipulada) 
setpoint é o valor alvo que um sistema de controle automático, por exemplo um controlador 
PID, 
Controlador reduz o erro enviando sinal de controle para o atuador. 
 Erro em regime permanente é o erro depois que a resposta transitória tenha 
desaparecido, deixando apenas a resposta permanente. 
malha aberta não tem realimentação e a saída não tem controle. 
malha fechada sistema de controla com realimentação saída (variável controlada). 
 
 
 
3) Quais os principais parâmetros a serem levados em consideração no projeto de um 
controlador. Valor: 1,0 
Estável, deve reduzi, eliminar o sinal de erro regime. 
Controlar e identificar as variáveis, planejar os objetivos, criar especificações pra 
variáveis, identificar o atuador e configurar o sistema, ter um modelo de processo a 
controlar do controlador e sensor, otimizar os parâmetros e analisar o desempenho. 
 
4) O que é e qual a função de um atuador. Cite exemplos de atuadores elétricos. Valor: 
1,0 
 
Atuador é um dispositivo que produz movimento, convertendo energia pneumática, 
hidráulica ou elétrica, em energia mecânica. 
atuadores de movimento induzido por cilindros hidráulicos e pneumáticos, motores 
hidráulicos e motores elétricos. 
 
 
5) Considere os diagramas de blocos apresentados abaixo e assinale a(s) 
alternativa(s) que corresponde(m) a um sistema em malha fechada. Justifique a 
sua resposta. Valor: 1,0 = B, D, E Por causa da realimentação e considerada 
Malha fechada. 
 
a) Diagrama 1: 
 
 
b) Diagrama 2: 
 
 
 
c) Diagrama 3: 
 
d) Diagrama 4: 
 
e) Diagrama 5: 
 
 
 
 
6) Considere um sistema que apresenta dois pólos em malha aberta e a resposta em 
malha aberta é dada pela Figura 1 abaixo. Na Figura 2 são identificados três pontos 
típicos, P1, P2 e P3, conforme a Tabela 1. Assinale a alternativa correta. Que tipo 
de resposta o sistema apresenta? Justifique. Valor: 1,0 
 
 
Figura 1. 
 
1,03−1
1
 X 100 = 3 
 
Figura 2. 
 
Tabela 2. 
Ponto Instante de tempo (s) Amplitude 
P1 0,47 1,03 
P2 0,53 1,02 
P3 0,874 1 
 
a) O Sistema apresenta um instante de pico igual a 0,53 s; o máximo sobressinal é 
igual a 2%; o tempo de estabelecimento é igual a 0,87 s e o erro é igual a 0,5. 
 
b) O Sistema apresenta um instante de pico igual a 0,47 s; o máximo sobressinal é 
igual a 2%; o tempo de estabelecimento é igual a 0,87 s e o erro é igual a 0,5. 
 
c) O Sistema apresenta um instante de pico igual a 0,47 s; o máximo sobressinal é 
igual a 3%; o tempo de estabelecimento é igual a 0,87 s e o erro é igual a 0,5. 
 
((((((Apresenta uma resposta de Subamortecimento entre 0 e 1)))))) 
 
 
 
d) O Sistema apresenta um instante de pico igual a 0,47 s; o máximo sobressinal é 
igual a 3%; o tempo de estabelecimento é igual a 0,53 s e o erro é igual a 0. 
e) O Sistema apresenta um instante de pico igual a 0,47 s; o máximo sobressinal é 
igual a 3%; o tempo de estabelecimento é igual a 0,53 s e o erro é igual a 0,5. 
 
7) A respeito da resposta em frequência, julgue as afirmativas, justificando as falsas, 
e assinale a alternativa correta. Valor: 1,0 
I. O diagrama de Bode de uma função de transferência consiste em dois 
gráficos, um da margem de fase e outro da margem de ganho. 
II. O gráfico do ganho em dB relaciona o módulo da função de transferência, na 
escala logarítmica, em função da frequência. 
III. O gráfico da fase mostra o ângulo de fase em graus em função da frequência, 
para uma função de transferência analisada. 
IV. A fase na frequência cujo ganho é nulo, somada com 180 graus resultará na 
margem de fase. 
V. As margens de ganho e de fase permitem estimar a estabilidade do sistema 
em malha fechada a partir do diagrama de bode do sistema em malha aberta. 
 
As margens permitem estimar em malha aberta através do diagrama de bode 
do sistema em malha fechada 
 
 
a) São corretas as afirmativas I, II, III e IV. 
b) São corretas as afirmativas I, II, III, IV e V. 
c) São corretas as afirmativas II, III, IV e V. 
d) São corretas as afirmativas I, II, III e V. 
e) São corretas as afirmativas II, III e IV 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8) Considere o sistema dado pela G(s) abaixo. Observe o gráfico do plano s para o 
sistema em malha aberta, conforme a Figura 2. Valor: 1,0 
𝐺(𝑠) =
80
𝑠2 + 20𝑠 + 80
 
 
 
Figura 2. 
Com base no gráfico, julgue as afirmativas, justificando as falsas, e assinale a 
alternativa correta. Valor: 1,0 
I. O sistema é instável pois apresenta os pólos no semiplano direito. 
 
Semiplano direito os pontas estao marcado -6 -14 
 
 
II. O sistema é estável e subamortecido, por apresentar pólos no semiplano 
esquerdo e complexos conjugados. 
 
Para complexos e conjugados os resultados são números reais 
 
 
III. O sistema é estável por apresentar pólos no semiplano esquerdo, além de ser 
superamortecido, pois os pólos são reais e iguais. 
 
 
Certo é reais e diferentes 
 
IV. O sistema é estável por apresentar pólos no semiplano esquerdo, além de ser 
superamortecido, pois os pólos são reais e diferentes. 
V. O erro deste sistema em regime permanente com realimentação unitária e 
para entrada em degrau unitário será igual a 0,5, pois a constante de erro 
estático (Kp) é igual a 1 
. 
a) São corretas as afirmativas I e II. 
b) São corretas as afirmativas II e III. 
c) São corretas as afirmativas IV e V. 
d) São corretas as afirmativas I e IV. 
e) São corretas as afirmativas III e V. 
 
 
 
 
 
9) Sobre a estabilidade de sistemas e o conceito do erro em regime permanente, julgue 
as afirmativas, justificando as consideradas falsas, e assinale a alternativa 
correta. Valor: 1,0 
I. O erro em regime permanente somente pode ser calculado para sistemas 
estáveis, isto é, para toda a entrada limitada a saída é limitada. 
 
II. Sistemas em que há um pólo de multiplicidade 1 no eixo imaginário tem-se a 
classificação chamada de marginalmente estável, isto é, a resposta transitória 
é constante ou oscilatória. 
 
III. Sistemas que apresentam alguma troca de sinal na primeira coluna da tabela 
de RH são estáveis. 
 
 Um sistema é dito ser estável se, para todo sinal de amplitude limitada 
aplicado em sua entrada, o sinal de saída é também limitado 
 
IV. Quando há no caminho direto pelo menosum pólo na origem o sistema 
apresentará erro nulo para a entrada em degrau, rampa ou parábola. 
 
Para o erro ser nulo o lim G(s) tem q ser infinito rampa e parábola são dois 
polos 
 
V. O cálculo do erro em regime permanente para sistemas estáveis pode ser 
facilitado através das constantes de posição, velocidade e aceleração. 
a) São corretas as afirmativas I, II, IV e V. 
b) São corretas as afirmativas II, IV e V. 
c) São corretas as afirmativas I, II e III. 
d) São corretas as afirmativas II, III, IV e V. 
e) São corretas as afirmativas I, II e V.