GRA1637 Atividade 4 A4

Prévia do material em texto

Usuário RODRIGO MOLGADO 
Curso GRA1637 MODELAGEM DE SISTEMAS GR2173-212-9 - 202120.ead-
17665.01 
Teste ATIVIDADE 4 (A4) 
Iniciado 10/08/21 10:52 
Enviado 01/09/21 22:53 
Status Completada 
Resultado da 
tentativa 
9 em 10 pontos 
Tempo decorrido 540 horas, 0 minuto 
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
• Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Quando não se conhecem as equações e os parâmetros de um determinado componente, é 
preciso fazer o levantamento desses elementos usando técnicas de regressão, que não 
passam de formas de estabelecer a correlação entre duas variáveis, a fim de se obter a 
equação de um fenômeno. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta entre elas. 
 
I. É impossível fazer a regressão nos componentes de um sistema; é possível utilizar essa 
técnica somente em sistemas inteiros. 
Pois: 
II. É necessária uma visão holística do processo para a modelagem ser significativa, e isso 
inclui o mapeamento de todas as variáveis. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
Resposta Correta: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é falsa, pois não 
há restrição quanto a utilizar essa técnica em componentes do processo, 
desde que se saiba quais variáveis se deseja relacionar. A asserção II é 
verdadeira, porque é preciso realizar a regressão baseada na maior 
quantidade de informações possível, caso contrário corre-se o risco de 
que o modelo fique incompleto e não corresponda à realidade. 
 
 
• Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Para realizar uma análise confiável de determinado sistema, é preciso criar um modelo 
fidedigno de um sistema, utilizando técnicas matemáticas e estatísticas. Para verificar quão 
próximo da realidade um modelo está, são utilizados parâmetros estatísticos de confiabilidade. 
 
Considerando, portanto, os parâmetros estatísticos envolvidos na modelagem de sistemas, 
analise as afirmativas a seguir. 
 
 
I. A precisão é um parâmetro relacionado a quão próximo o resultado da simulação está do 
resultado obtido no sistema real. 
II. A modelagem deve ser realizada a partir de valores quaisquer, mas nunca mais de um, já 
que não é possível modelar fidedignamente diversas variáveis. 
III. Os modelos matemáticos não precisam ser validados, uma vez que esse tipo de modelo é 
intrinsecamente fidedigno. 
IV. Como não há um único meio de se representar um processo, é possível exprimir processos 
de várias formas, como diagramas de blocos e equações. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I e IV, apenas. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois um modelo de baixa 
precisão não consegue expressar de maneira fidedigna os resultados do 
mundo real. Para essa modelagem, porém, é possível utilizar quantas 
variáveis forem precisas, a depender da validação das funções 
matemáticas para verificar que o modelo corresponde ao processo 
modelado. E, dependendo do processo, o tipo de modelagem mais 
apropriado pode variar, podendo ser por meio de equações matemáticas, 
diagrama de blocos, rede de Petri ou outros. 
 
 
• Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
Um mesmo processo pode ser modelado de várias formas. Três delas são os modelos 
fenomenológicos, empíricos e mistos. Esses tipos de modelos podem ser mais ou menos 
baseados na prática e embasados pela teoria, dependendo do que o analista julgar mais 
apropriado. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta entre elas. 
 
I. A modelagem de processos deve ser feita pelo analista com base no que ele deseja que o 
processo faça, independentemente do funcionamento real. 
Pois: 
II. A modelagem do processo serve para projetar o controlador que garanta o funcionamento 
do sistema. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
Resposta Correta: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é falsa, pois a 
análise deve ser feita a partir do funcionamento real do sistema, e não de 
como se deseja que ele funcione, uma vez que é exatamente no 
 
funcionamento do sistema que se busca interferir. A asserção II é 
verdadeira, pois a modelagem do processo deve ser elaborada para que 
seja possível projetar um controlador para ele, uma vez que somente com 
os dados da simulação é possível analisar, por exemplo, a estabilidade do 
sistema. 
 
• Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
É comum submeter um sistema a uma perturbação qualquer a fim de verificar a interferência 
em uma ou mais saídas. Porém, devido à natureza das perturbações e à diversidade de 
perturbações a que um sistema pode ser submetido, é preciso utilizar tipos de interferências-
padrão para otimizar a análise. 
 
Com relação a esses tipos de interferências, analise as afirmativas, a seguir, e assinale V para 
a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A perturbação tipo degrau apresenta aumentos repentinos e graduais em instantes de 
tempo diferentes. 
II. ( ) A perturbação tipo impulso é um sinal que apresenta um pico instantâneo, com uma 
subida repentina e um final igualmente abrupto. 
III. ( ) A perturbação do tipo rampa ocorre quando um sinal constante é inserido nas entradas 
em um determinado instante de tempo. 
IV. ( ) A interferência senoidal é utilizada para verificar a interferência proveniente de ruídos e 
demais sinais compostos de harmônicas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, F, V. 
Resposta Correta: 
F, V, F, V. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta, pois uma perturbação tipo 
degrau conta com uma variação brusca em determinado instante de 
tempo e o sinal permanece no nível mais alto indefinidamente. 
Matematicamente, o sinal de impulso é definido como um sinal de 
amplitude infinita e tempo zero, porém a implementação física disso é 
impossível; portanto, o sinal de impulso é um sinal de tempo curto e de 
alta amplitude. Um sinal tipo rampa, ao se iniciar, cresce de maneira 
contínua e constante. As perturbações do tipo senoidal, por sua vez, são 
importantes, visto que todos os sinais compostos de harmônicas podem 
ser modelados como uma série de senoides, como demonstrado pelas 
séries de Fourier. 
 
 
• Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
Durante a análise de um sinal, frequentemente é preciso determinar os valores máximos e 
mínimos de um sinal qualquer, para possibilitar o projeto de um controlador e um sistema 
compatível com as cargas a que será submetido. Nesse tipo de análise, é comum que se 
utilize a otimização quadrática para determinar os parâmetros matemáticos. 
 
Com relação à otimização quadrática e ao processo de modelagem matemática envolvido, 
 
analise as afirmativas, a seguir, e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A equação característica da função polinomial de segundo grau é definida 
por 
II. ( ) A otimização é utilizada somente para resolver problemas geométricos, uma vez que a 
determinação de máximos e mínimos é inviável. 
III. ( ) A finalidade da otimização quadrática é descobrir os piores valores e criar os 
dispositivos necessários para evitá-los. 
IV. ( ) Ao determinar os parâmetros da função polinomial de segundo grau, é possível 
determinar as coordenadas da extremidade da função. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta Selecionada: 
V, F, F, V. 
Resposta Correta: 
V, F, F, V. 
Comentário 
da resposta:Resposta correta. A sequência está correta, pois a função polinomial de 
segundo grau é dita como de segundo grau devido ao 
termo ; e, quando a variável é elevada à segunda potência, diz-se que o 
polinômio é de segunda ordem. Apesar de inicialmente essa técnica ser 
utilizada para a otimização de problemas geométricos, suas aplicações 
excedem esse campo. Esse método possibilita determinar os valores 
máximos e mínimos de uma função e criar sistemas que atendam aos 
parâmetros com suas coordenadas de extremidade, a fim de se colocar 
polos ou zeros nesses pontos. 
 
 
• Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
Ao descrever um sistema, é possível utilizar análises baseadas em como um sistema funciona 
na teoria ou na prática, mediante as leis da física que regem um fenômeno ou o funcionamento 
prático de um determinado sistema. Esses tipos de análise dependem, primariamente, do 
conhecimento do analista e da experiência com os componentes. 
 
Considerando as formas de análise baseadas em modelos teóricos, fenomenológicos e 
empíricos, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Os modelos teóricos são utilizados somente para o projeto de componentes novos, uma vez 
que esses modelos não podem ser utilizados para análises práticas. 
II. Os modelos fenomenológicos se baseiam em estudar os fenômenos físicos envolvidos em 
um determinado processo, utilizando as leis naturais. 
III. A análise empírica é uma análise baseada somente na observação do analista, ou seja, em 
sua vivência com determinado processo. 
IV. É preciso ter cuidado ao escolher uma forma de análise do processo, já que é impossível 
fazer uma análise mista, combinando diversas técnicas. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
 
II e III, apenas. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os modelos teóricos têm 
esse nome devido ao fato de serem baseados em fórmulas sobre como os 
processos devem funcionar, e não por serem aplicados a componentes 
teóricos. É possível montar a análise de um processo baseando-se nos 
fenômenos físicos que ocorrem, como variações de temperatura ou 
deslocamentos. A análise empírica se baseia somente em como o 
componente ou sistema é observado; assim, caracteriza-se como uma 
análise mais superficial. A análise mista, por sua vez, combina várias 
técnicas e pode ser útil para se obter uma visão mais ampla dos processos 
ou componentes em questão. 
 
• Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
Um sistema pode ser de malha aberta ou de malha fechada. O sistema é chamado de malha 
fechada quando há a realimentação da saída na entrada do sistema através de um bloco 
somador; quando não há esse bloco e, portanto, a saída não é realimentada para a entrada, o 
sistema é de malha aberta. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta entre elas. 
 
I. Um sistema de malha fechada é utilizado para fazer o controle de uma determinada planta. 
Pois: 
II. Nos sistemas de malha fechada, diferentemente dos de malha aberta, há a realimentação 
do sistema. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é verdadeira, pois 
a realimentação do sistema é a interligação da saída com a entrada. A 
asserção II também é verdadeira, uma vez que, ao se fechar a malha 
através de um bloco somador, é feita a realimentação do sistema e o 
controle do processo. E a asserção II é uma justificativa da I, porque assim 
se cria um ciclo que possibilita o controle da planta por meio da correção 
de discrepâncias entre o valor desejado e o valor obtido pelo processo. 
 
 
• Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
A modelagem de sistemas pode utilizar vários tipos de ferramentas, apesar de o processo 
depender do analista. Atualmente, somados ao repertório clássico matemático e de 
representação de processos, utilizam-se softwares do tipo CAD para gerar diagramas e outros 
artefatos de projeto. 
 
 
Com relação aos modos de representação de um sistema e sua utilização, analise as 
afirmativas a seguir. 
 
I. Os softwares CAD ( Computer Aided Design ) permitem realizar apenas cálculos, sem 
representação gráfica. 
II. O diagrama de blocos é uma forma de representação em caixas de um processo qualquer, 
com o objetivo de identificar todos os componentes. 
III. Para que possa ser utilizada a modelagem matemática, é preciso mapear as variáveis do 
processo e suas transformações. 
IV. Caso seja preciso modelar as funções matemáticas associadas a elementos do diagrama 
de blocos, será necessário utilizar as redes de Petri. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
II e III, apenas. 
 
Resposta Correta: 
II e III, apenas. 
 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os softwares CAD são 
softwares que fazem a representação gráfica do processo, com o 
propósito de gerar diagramas e permitir a visualização. O diagrama de 
blocos se preocupa com a identificação dos elementos que constituem o 
processo, gerando uma visão abrangente e de forma esquemática. A 
análise matemática permite a visualização mais aprofundada, por meio da 
explicitação das transformações às quais as variáveis são submetidas. As 
redes de Petri, apesar de terem elementos mistos, são o intermediário 
entre os fluxogramas e a representação matemática do sistema. 
 
 
• Pergunta 9 
0 em 1 pontos 
 
Uma função de transferência obtida por engenharia reversa é uma função em que uma 
entrada é relacionada a uma saída ou mais por meio de uma função de transferência, obtida a 
partir da observação das saídas do sistema. Neste caso, a função de transferência é obtida a 
partir de um gráfico que relaciona as entradas com as saídas do sistema. 
 
A respeito das funções de transferência obtidas a partir da modelagem empírica, analise as 
afirmativas, a seguir, e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) Neste tipo de análise, o processo como um todo deve ser relevado, em detrimento dos 
estados das variáveis. 
II. ( ) A dinâmica dos dados experimentais várias vezes é baseada em um comportamento 
complexo do sistema, com somadores, controle e planta. 
III. ( ) Uma planta que será controlada deve ter, invariavelmente, somente três blocos: o bloco 
somador, o bloco de controle e o bloco da planta. 
IV. ( ) Para se identificar os polos e zeros da função, é preciso fazer a relação das saídas 
divididas pelas entradas do sistema. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, F. 
Resposta Correta: 
F, V, F, V. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta, pois, nesta 
análise, todo o processo deve ser analisado, uma vez que desejamos obter 
a função de transferência do sistema como um todo. Plantas reais têm 
comportamentos complexos, com vários blocos possivelmente definidos, 
como o bloco de monitoramento de erros. E, finalmente, a função de 
transferência é definida pela divisão das saídas pelas entradas. 
 
• Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
A modelagem empírica é uma forma de modelagem baseada no funcionamento real do 
sistema, utilizando os fenômenos físicos como base para a análise. Neste caso, é preciso 
identificar e equacionar os fenômenos que ocorrem no processo, bem como quaisquer outras 
variáveis de interesse. 
 
Nesse sentido, em relação à modelagem empírica, é possível afirmar que: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
este tipo de modelagem não leva em consideração o funcionamento 
interno do sistema, tratando-o como um sistema “caixa-preta”. 
Resposta 
Correta: 
 
este tipode modelagem não leva em consideração o funcionamento 
interno do sistema, tratando-o como um sistema “caixa-preta”. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o analista não conhece, a 
priori, a função de transferência do sistema, tratando-o como uma “caixa-
preta” em que deve ser realizada engenharia reversa. Esse processo 
ocorre ao se verificar a influência de duas grandezas mediante o gráfico 
de dispersão levantado que relaciona uma entrada a uma saída do 
sistema. Ao realizar esse tipo de análise, levanta-se uma função de 
transferência, ainda que aproximada, do sistema. 
 
 
Quarta-feira, 1 de Setembro de 2021 22h53min26s BRT