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Modelagem de Sistemas

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Ao se realizar a simulação de sistemas, é comum que se utilize ferramentas computacionais, como aplicativos CAD (Computer Aided Design) ou CAM (Computer Aided Manufacturing). Esses aplicativos realizam a simulação utilizando métodos numéricos, uma vez que a utilização de métodos analíticos é muito complexa para se implementar computacionalmente. Com relação à simulação de sistemas através de métodos numéricos, é possível afirmar que:
Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico.
a) Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico.
b) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de métodos numéricos.
c) Os métodos numéricos são utilizados apenas para sistemas lineares, não sendo aplicáveis a sistemas não lineares.
d) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de ferramentas computacionais.
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EXERCÍCIO 1 E 2 MODELAGEM DE SISTEMA
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EXERCÍCIO 1 E 2 MODELAGEM DE SISTEMA

Respostas

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há 7 meses

Vamos analisar as alternativas uma a uma: a) Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico. - Esta afirmação está correta, pois os métodos numéricos são realmente utilizados para resolver problemas que são complexos demais para serem tratados de forma analítica. b) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de métodos numéricos. - Esta afirmação é incorreta, pois a modelagem computacional geralmente utiliza métodos numéricos devido à complexidade dos problemas. c) Os métodos numéricos são utilizados apenas para sistemas lineares, não sendo aplicáveis a sistemas não lineares. - Esta afirmação é falsa, pois os métodos numéricos também são aplicáveis a sistemas não lineares. d) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de ferramentas computacionais. - Esta afirmação também é incorreta, pois a modelagem computacional frequentemente requer ferramentas computacionais e métodos numéricos. Portanto, a alternativa correta é: a) Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico.

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Analisando as afirmações apresentadas: a) Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico. - Esta afirmação está correta, pois os métodos numéricos são essenciais para viabilizar a modelagem computacional de sistemas complexos. b) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de métodos numéricos. - Esta afirmação está incorreta, pois em muitos casos a modelagem computacional requer o uso de métodos numéricos devido à complexidade dos sistemas. c) Os métodos numéricos são utilizados apenas para sistemas lineares, não sendo aplicáveis a sistemas não lineares. - Esta afirmação está incorreta, pois os métodos numéricos podem ser aplicados tanto a sistemas lineares quanto não lineares. d) A modelagem computacional é realizada de forma analítica, sem a necessidade de ferramentas computacionais. - Esta afirmação está incorreta, pois a modelagem computacional frequentemente requer o uso de ferramentas computacionais, especialmente quando se trata de simulações complexas. Portanto, a alternativa correta é: a) Esses métodos são utilizados para que a modelagem computacional seja possível, uma vez que o método de solução computacional é diferente do analítico.

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Ao se analisar equações não lineares, não é possível determinar que cargas diferentes podem ser adicionadas independentemente. Assim, a influência de todas as entradas deve ser avaliada de forma única, ainda que não seja possível realizar a decomposição dos estímulos aplicados a um sistema separadamente. A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Ao se descrever um sistema com equações diferenciais ordinárias lineares, é desnecessário considerar todas as entradas durante a análise. Pois: II. Ao se descrever um sistema com equações diferenciais ordinárias não lineares, é preciso considerar a média ponderada de todas as entradas. A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições falsas.
a) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
b) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
c) Ambas as asserções são proposições verdadeiras.
d) Ambas as asserções são proposições falsas.

A modelagem de um sistema é realizada de forma a otimizar seu desenvolvimento, ao utilizar a modelagem de espaço de estados, é possível resolver problemas algébricos de alta complexidade através da utilização de matrizes. Esse processo é conhecido como espaço de estados. A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O espaço de estados de um sistema qualquer deve apresentar um número de variáveis de estado sempre inferior à ordem do sistema modelado. Pois: II. Cada variável de estado corresponde a uma unidade da ordem do sistema, que deve ser alimentada na equação matricial da transformada. A seguir, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
a) A asserção I é verdadeira, e a II é falsa.
b) A asserção I é falsa, e a II é verdadeira.
c) Ambas as asserções são verdadeiras.
d) Ambas as asserções são falsas.

#PraCegoVer: a figura é dividida em duas partes, nomeadas (a) e (b). Na figura (a), foram ilustrados três elementos no sistema: na sequência, uma seta para a direita nomeada “Entrada”; na ponta da seta, um bloco quadrado representando a “Planta”; por fim, mais uma seta para a direita, nomeada “Saída”. É preciso notar que este sistema não é realimentado. Na figura (b), foram apresentados quatro elementos do sistema: na sequência, há uma seta para a direita, indicada como “Entrada”; um bloco circular com os sinais positivo e negativo, indicando a realimentação do sistema, ligado com uma seta para a direita a um bloco quadrado indicado como “Planta”, saindo dele, existe uma seta para a direita indicada como “Saída”; finalmente, existe uma seta quadrada por baixo do diagrama todo, ligando, da direita para a esquerda, a saída ao bloco que indica a realimentação.

Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. Um sistema em malha aberta é um sistema em que o processo não é controlado, uma vez que os sinais de entrada e saída não têm relação entre si.
Pois:
II. Um sistema em malha fechada é um sistema em que o processo é controlado através da realimentação, ou seja, existe uma relação entre saída e entrada.

RESPOSTA: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que quando a saída não tem correspondência com a entrada, não é possível concluir as entradas do sistema para controlar a planta. Consequentemente, a asserção II é verdadeira, uma vez que quando existe a ligação entre os sinais, é possível modular a entrada do sistema com a saída, ao realizar o controle da entrada da planta. Porém, um conceito não justifica o outro. Para esta justificativa, seria possível identificar que um sistema de malha aberta não consegue realizar o controle da planta, pois não possui o componente responsável por realizar a convolução do sinal de saída com o sinal de entrada.
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Os sistemas de malha fechada contam com o bloco de realimentação negativa, em que a saída é subtraída da entrada do sistema. Este processo busca garantir que o erro do sistema decaia ao longo do tempo, provocando a estabilidade da planta e garantindo a estabilidade do sistema, sob pena de que ele apresente erros sucessivamente maiores durante o seu funcionamento.

Com relação aos sistemas de malha fechada e ao processo de realimentação, é possível afirmar que:

Diferentes sistemas podem reagir a perturbações de maneiras diferentes. A resposta de um determinado sistema é que define qual técnica de controle deve ser aplicada.

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