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Questão 1/10 - Controle Contínuo O compensador por avanço de fase tem como principal objetivo a redução do tempo do regime transitório de um sistema em malha fechada. Sendo assim, considere um sistema com realimentação unitária, cuja função de transferência direta é dada por O sistema deve operar com um sobressinal percentual de 25%. Após a inclusão do compensador por avanço de fase o tempo de acomodação deve ser reduzido pela metade. Projete um compensador por avanço de fase, com o zero alocado em –6 e que atenda aos requisitos de projeto. Dica: Utilize o Scilab para a resolução. No Scilab utilize os seguintes comandos: --> s = %s; --> G = syslin('c',(s+1)/(s*(s+5)*(s+10))) --> clf; --> evans(G,1000) --> sgrid(0:0.01:1,[1 2 3 4 5 7 8 9]) Depois faça o ajuste dos eixos x e y que achar necessários. Nota: 10.0 A B C D Você acertou! E Questão 2/10 - Controle Contínuo Um compensador proporcional aplicado a um sistema de controle em malha fechada é mostrado na figura a seguir Com base na figura mostrada e no funcionamento do compensador proporcional, analise as afirmativas e assinale a alternativa correta. I. O bloco Kp representa o ganho proporcional. Como a própria palavra “ganho” deixa subentendido, Kp deve ser maior que 1. II. O sistema em malha fechada altera o seu comportamento em função do valor de Kp. III. Um aumento excessivo do valor de Kp pode levar o sistema à instabilidade. IV. O valor de Up(s) é dado pela multiplicação entre Kp e E(s). V. Caso o ganho Kp seja menor que 1, o sistema se tornará instável. Nota: 10.0 A As afirmativas I, II e III estão corretas. B As afirmativas II, III e IV estão corretas. Você acertou! Resposta na Aula 6, Tema 1 C As afirmativas I, III e IV estão corretas. D As afirmativas I, II e V estão corretas. E As afirmativas II, III e V estão corretas. Questão 3/10 - Controle Contínuo Dado um sistema em malha fechada controlado por um compensador proporcional-integral cuja implementação é feita pelo seguinte circuito. Sabendo que o valor dos elementos do circuito são R1 = 10 kO, R2 = 220 kO, R3 = R4 = 82 kO e C2 = 10 nF, determine o valor do tempo integral, e do ganho do compensador. Nota: 10.0 A Ti = 2,2 ms ; Kp = 1 B Ti = 2,2 ms ; Kp = 2,68 C Ti = 2,2 ms ; Kp = 2,68 D Ti = 0,1 ms ; Kp = 22 Você acertou! E Ti = 0,1 ms ; Kp = 1 Questão 4/10 - Controle Contínuo Considere o seguinte diagrama de blocos Para o sistema acima, projete um compensador por avanço de fase com as seguintes especificações: Um sobresinal de 30%, um erro de velocidade de 20 segundos-1, e um tempo de pico de aproximadamente 1 segundo. Além disso, acrescente 10º ao avanço de fase que deve ser inserido pelo compensador. Nota: 0.0 A B C D E Questão 5/10 - Controle Contínuo Considere o seguinte diagrama de blocos Para o sistema acima, projete um compensador por avanço de fase, de modo que o sistema possua as seguintes especificações: erro de velocidade (erro a uma entrada do tipo rampa): Kv = 15 s-1, margem de fase de pelo menos 50º e margem de ganho de pelo menos 12dB. Além disso, acrescente 5º ao avanço de fase que deve ser inserido pelo compensador. Nota: 10.0 A B C Você acertou! D E Questão 6/10 - Controle Contínuo Analise as afirmativas e assinale a alternativa que corresponde a características de sistemas de fase mínima. I. É possível traçar as assíntotas e verificar a ordem da função de transferência, através das inclinações múltiplas de –20dB/década. Para os gráficos que possuírem uma inclinação de –40dB/década, pode-se afirmar que se trata de uma função de transferência de 2ºordem. II. Para funções de 2ª ordem, a frequência natural não-amortecida, ?n, é igual a frequência de corte. III. Para funções de 2º ordem, a frequência de corte esta em uma frequência uma década abaixo da frequência de pico de ressonância. IV. O coeficiente de amortecimento é verificado medindo-se o valor de pico ressonante na frequência que a inclinação varia para –40dB/década. V. É possível determinar o coeficiente de amortecimento, calculando o módulo da função na frequência corte. Nota: 10.0 A Somente as afirmativas I, III e V estão corretas. B Somente as afirmativas II, IV e V estão corretas. C Somente as afirmativas I, III e IV estão corretas. D Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas. Você acertou! Resposta na Aula 5, Temas 1 e 2 E Somente as afirmativas I, II e III estão corretas. Questão 7/10 - Controle Contínuo Nas fabricas de automóveis de hoje são utilizados grandes robôs de solda. O cabeçote de sola é deslocado para diferentes pontos do corpo do automóvel e necessita uma resposta precisa. Deseja-se, portanto projetar um controlador proporcional-integral-derivativo para o controle de posicionamento de um robô de solda, com retroação unitária cuja função de transferência direta é dada por Utilizando o método de sintonia de Ziegler-Nichols em malha fechada. Nota: 10.0 A Kp = 13,5 ; Ti = 2,1375 ms ; Td = 0,25 ms B Kp = 13,5 ; Ti = 2,1375 ms ; Td = 0,32 ms C Kp = 18 ; Ti = 1,2825 ms ; Td = 0,32 ms Você acertou! D Kp = 18 ; Ti = 2,1375 ms ; Td = 0,25 ms E Kp = 13,5 ; Ti = 1,2825 ms ; Td = 0,25 ms Questão 8/10 - Controle Contínuo Dada a função de transferência Utilizando soma dos ângulos dos zeros e polos, determine o ângulo até o ponto s = -2+j2. Nota: 10.0 A -113,25º B -87,43º C -105,02º D -98,13º Você acertou! E -92,48º Questão 9/10 - Controle Contínuo Considere a função Sabendo que deseja-se traçar o diagrama de Bode de G(j?) determine a frequência de canto da função. Nota: 10.0 A 2,45 rad/s Você acertou! B 6 rad/s C 1/6 rad/s D 1/2,45 rad/s E 12 rad/s Questão 10/10 - Controle Contínuo O compensador por atraso de fase tem como principal objetivo a redução do erro de regime permanente de um sistema em malha fechada. Sendo assim, considere um sistema com realimentação unitária, cuja função de transferência direta é dada por O sistema deve operar com um coeficiente de amortecimento de 0,132. Após a inclusão do compensador por atraso de fase o erro em regime permanente deve ser reduzido em 10 vezes para uma entrada do tipo degrau unitário. Projete um compensador por atraso de fase, com o polo alocado em –0,01 e que atenda aos requisitos de projeto. Dica: Utilize o Scilab para a resolução. No Scilab utilize os seguintes comandos: --> s = %s; --> G = syslin('c',1/((s+1)*(s+3)*(s+7))) --> clf; --> evans(G,1000) --> sgrid(0:0.01:1,[1 2 3 4 5 7 8 9]) Nota: 10.0 A B C D E Você acertou! Questão 1/10 - Controle Contínuo Dada a função de transferência Determine o valor de F(s) no ponto -4+j3. Nota: 10.0 A Você acertou! B C D E Questão 2/10 - Controle Contínuo O compensador por avanço de fase tem como principal objetivo a redução do tempo do regime transitório de um sistema em malha fechada. Sendo assim, considere um sistema com realimentação unitária, cuja função de transferência direta é dada por O sistema deve operar com um sobressinal percentual de 25%. Após a inclusão do compensador por avanço de fase o tempo de acomodação deve ser reduzido pela metade. Projete um compensador por avanço de fase, com o zero alocado em –6 e que atenda aos requisitos de projeto. Dica: Utilize o Scilab para a resolução. No Scilab utilize os seguintes comandos: --> s = %s; --> G = syslin('c',(s+1)/(s*(s+5)*(s+10))) --> clf; --> evans(G,1000) --> sgrid(0:0.01:1,[1 2 3 4 5 7 8 9]) Depois faça o ajuste doseixos x e y que achar necessários. Nota: 10.0 A B C D Você acertou! E Questão 3/10 - Controle Contínuo Analise as afirmativas e assinale a alternativa que corresponde a características de sistemas de fase mínima. I. É possível traçar as assíntotas e verificar a ordem da função de transferência, através das inclinações múltiplas de –20dB/década. Para os gráficos que possuírem uma inclinação de –40dB/década, pode-se afirmar que se trata de uma função de transferência de 2ºordem. II. Para funções de 2ª ordem, a frequência natural não-amortecida, ?n, é igual a frequência de corte. III. Para funções de 2º ordem, a frequência de corte esta em uma frequência uma década abaixo da frequência de pico de ressonância. IV. O coeficiente de amortecimento é verificado medindo-se o valor de pico ressonante na frequência que a inclinação varia para –40dB/década. V. É possível determinar o coeficiente de amortecimento, calculando o módulo da função na frequência corte. Nota: 10.0 A Somente as afirmativas I, III e V estão corretas. B Somente as afirmativas II, IV e V estão corretas. C Somente as afirmativas I, III e IV estão corretas. D Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas. Você acertou! Resposta na Aula 5, Temas 1 e 2 E Somente as afirmativas I, II e III estão corretas. Questão 4/10 - Controle Contínuo Dado um sistema em malha fechada controlado por um compensador proporcional-integral cuja implementação é feita pelo seguinte circuito. Sabendo que o valor dos elementos do circuito são R1 = 10 kO, R2 = 220 kO, R3 = R4 = 82 kO e C2 = 10 nF, determine o valor do tempo integral, e do ganho do compensador. Nota: 10.0 A Ti = 2,2 ms ; Kp = 1 B Ti = 2,2 ms ; Kp = 2,68 C Ti = 2,2 ms ; Kp = 2,68 D Ti = 0,1 ms ; Kp = 22 Você acertou! E Ti = 0,1 ms ; Kp = 1 Questão 5/10 - Controle Contínuo O compensador por atraso de fase tem como principal objetivo a redução do erro de regime permanente de um sistema em malha fechada. Sendo assim, considere um sistema com realimentação unitária, cuja função de transferência direta é dada por O sistema deve operar com um coeficiente de amortecimento de 0,52. Após a inclusão do compensador por atraso de fase o erro em regime permanente deve ser reduzido em 20 vezes para uma entrada do tipo degrau unitário. Projete um compensador por atraso de fase, com o polo alocado em –0,01 e que atenda aos requisitos de projeto. Dica: Utilize o Scilab para a resolução. No Scilab utilize os seguintes comandos: --> s = %s; --> G = syslin('c',1/((s+2)*(s+4)*(s+8))) --> clf; --> evans(G,1000) --> sgrid(0:0.01:1,[1 2 3 4 5 7 8 9]) Nota: 10.0 A B C Você acertou! D E Questão 6/10 - Controle Contínuo Considere o seguinte sistema: Calcule o ponto de saída dos polos do eixo real, no lugar das raízes. Nota: 10.0 A -0,83 B -1,02 C -1,23 D -2,37 Você acertou! E -3,52 Questão 7/10 - Controle Contínuo Considere o seguinte sistema: Calcule o ponto de saída dos polos do eixo real, no lugar das raízes. Nota: 10.0 A -3,382 B -14,89 C -1,203 D -9,487 E -5,101 Você acertou! Questão 8/10 - Controle Contínuo Um compensador derivativo aplicado a um sistema de controle em malha fechada é mostrado na figura a seguir Com base na figura mostrada e no funcionamento do compensador derivativo, analise as afirmativas e assinale a alternativa correta. I. A principal função do compensador derivativo é diminuir o tempo do regime transitório de um sistema em malha fechada II. O compensador derivativo é colocado em paralelo com a planta, e suas saídas são somadas para resultar na saída do sistema. III. A inserção do controlador derivativo aumenta o grau da função de transferência de malha aberta. IV. A saída e um compensador derivativo no domínio da frequência é dado por Ud(s) = sT(s) x E(s) V. O compensador derivativo atua diretamente em função do sinal de erro, antecipando a ação que o atuador deve ter sobre a planta, tornando a correção do sinal de saída mais rápida. Nota: 0.0 A As afirmativas I, III e IV estão corretas. B As afirmativas II, III e V estão corretas. C As afirmativas I, II e IV estão corretas. D As afirmativas II, III e IV estão corretas. E As afirmativas I, IV e V estão corretas. Questão 9/10 - Controle Contínuo Dado um sistema com realimentação unitária que possui a seguinte função de transferência Determine o ponto de cruzamento dos polos com o eixo imaginário Nota: 10.0 A ±j2,222 B ±j0,456 C ±j1,244 D ±j3,587 E ±j0,822 Você acertou! Questão 10/10 - Controle Contínuo Em relação aos métodos de sintonia desenvolvidos por Ziegler e Nichols, analise as afirmativas e assinale a alternativa correta. I. Os métodos de sintonia de Ziegler-Nichols são métodos de sintonia aplicados apenas em compensadores PID. II. Os métodos de sintonia podem ser aplicados a compensadores PID modificados. III. No método de sintonia em malha aberta é recomendado para plantas não possuam integradores. IV. No método de sintonia por malha fechada, deve-se obter os valores do período crítico e do ganho crítico. V. Os parâmetros do controlador obtidos por estes métodos não garantem a estabilidade do sistema para qualquer variação paramétrica. Nota: 0.0 A As afirmativas I, II e III estão corretas. B As afirmativas II, III e IV estão corretas. C As afirmativas III, IV e V estão corretas. D As afirmativas II, IV e V estão corretas. E As afirmativas I, II e V estão corretas.
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