Engenharia Elétrica - Maringá: Etapa 06 - CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS

1ª AA

QUESTÃO: 1
Encontre a redução do diagrama de bloco abaixo:
		Yi(s)/Yr(s)=GP(s)/(1+GP(s).GP2(s))
		Yi(s)/Yr(s)=GP(s)/(2-GP(s).GP2(s))
		Yi(s)/Yr(s)=GP(s)/(2+GP(s).GP2(s))
		Yi(s)/Yr(s)=GP(s)/(1-GP(s).GP2(s))
		Yi(s)/Yr(s)=2.GP(s)/(1-GP(s).GP2(s))

2ª AA

QUESTÃO 01

As funções de transferência são modelos matemáticos que permitem representar os sistemas físicos, e são utilizados para fazer simulações computacionais desses sistemas, análise de seu comportamento dinâmico, e inclusive ajustes de parâmetros para adequar sua resposta a excitações externas.
Sobre funções de transferência, é incorreto afirmar que:

	A função de transferência de é uma propriedade do próprio sistema, independente das variáveis de entrada e saída, e seus pólos e zeros dependerão apenas do parâmetros físicos do sistema.
	Para determinação da função de transferência deve-se considerar nulas as condições iniciais, ou seja, que o sistema não possui energia armazenda internamente antes da aplicação da excitação.
	O conceito de funções de transferência são aplicáveis aos sistemas lineares invariantes no tempo, os quais podem ser representados por equações diferenciais lineares ordinárias.
	É definido pela razão entre a transformada de Laplace da entrada (função ou variável de excitação) e a transformada de Laplace da saída do sistema (função ou variável de resposta).
	As funções de transferência são obtidas aplicando-se a Transformada de Laplace às equações diferenciais, convertendo-as em equações algébricas, reduzindo a complexidade dos modelos matemáticos.

2ª AA

QUESTÃO: 1
Dada a função de transferência abaixo encontre o valor final para um degrau unitário com valor de 10. Marque a alternativa correta. F(s)=2/(s²+2.s+4)
		2
		3
		4
		5
		1

3ª AA

QUESTÃO: 1
Obtenha a função no tempo correspondente a seguinte função transformada. F(s)=1/(s²+3.s+2)
		F(t)=2.e^-t-e^-2.t
		F(t)=e^-t-e^-2.t
		F(t)=2.t.e^-t-e^-2.t
		F(t)=e^-t-t.e^-2.t
		F(t)=e^-t-2.e^-2.t

3ª AA

QUESTÃO: 1 - TEMPO UTILIZADO: 00:26:32
Um sistema é representado pelo diagrama de blocos abaixo: Para determinar sua função de transferência, foram realizados os seguintes passos para redução do diagrama a um único bloco. Analise os passos de redução do diagrama, e a seguir associe corretamente as colunas abaixo:

(1) G4

(2) G2

(3) G3

(4) G5

(5) G1

(1) 1/(R1.R2.C2.S+R1+R2)

(5) R2

(2) 1/(R2.C2.S+1)

(4) 1+ R2.C2.S

(3) R2.C2.S+1

4ª AA

QUESTÃO: 1
A Transformada de Laplace inversa de F(s)=20/(s - 1)³.
		F(t)=10.t².e^t
		F(t)=2.t³.e^-t
		F(t)=10.t³.e^t
		F(t)=20.t³.e^t
		F(t)=20.t³.e^-t

5ª AA

QUESTÃO: 1
Determine o bloco equivalente do diagrama abaixo.
		Yr(s)/Yi(s)=GP(s)/(1+s)
		Yr(s)/Yi(s)=GP(s)/(1+2.GP(s))
		Yr(s)/Yi(s)=GP(s)/(1+GP(s))
		Yr(s)/Yi(s)=1/(1+GP(s))
		Yr(s)/Yi(s)=GP(s)/(1-GP(s))

6ª AA

QUESTÃO: 1
Dado o diagrama de blocos abaixo encontreo seubloco equivalente, e assinale a alternativa que o contém:
		R(s)/D(s)=s/(s³+s²+s-1)
		R(s)/D(s)=s/(s³+s²+s+1)
		R(s)/D(s)=1/(s³+s²+s+1)
		R(s)/D(s)=s/(s³+s²+s+2)
		R(s)/D(s)=1/(s³+s²+s-1)

7ª AA

QUESTÃO: 1 -

A figura abaixo apresenta o diagrama de blocos de um sistema de controle de velocidade de motor, com ganho proporcional Kp, e seu gráfico do lugar das raízes. Considere as afirmativas sobre o aumento do ganho Kp: I - Provoca deslocamento do pólo s=-0.5 da função de transferência do motor para a esquerda. II - Provoca a redução da constante de tempo do sistema de malha fechada. III - O tempo de acomodação da velocidade de rotação do motor é reduzido. IV - Elimina o erro de velocidade de regime permanente. Estão corretas as afirmativas:
		I, II e III
		I e II
		I e III
		TODAS ESTÃO CORRETAS.
		II e III

7ª AA

QUESTÃO: 1
Determine o diagrama de bloco equivalente. Assinale a opção correta:
		R(s)/D(s)=2.s/(s².(s+1)+1)+1/s
		R(s)/D(s)=2.s/(s².(s+2)+1)+2/s
		R(s)/D(s)=2.s/(s².(s+2)+1)+1/s
		R(s)/D(s)=1.s/(s².(s+1)+1)+1/s
		R(s)/D(s)=2.s/(s².(s+1)+1)+2/s

QUESTÃO 01

Determine os parâmetros de um controlador PI usando o coeficiente ITAE. E assinale a alternativa correta:
G(s)=4.e^-5.s/(2.s+1)

8ª AA

QUESTÃO 01

Na tentativa de melhorar o desempenho de um sistema de controle, um engenheiro propôs substituir o controlador proporcional por um compensador. A figura a apresenta o diagrama do lugar das raízes para o controle proporcional. Ao efetuar a substituição pelo compensador o lugar das raízes tornou-se o da figura b. Nos dois casos a realimentação do sistema é unitária.

Analise as afirmativas a seguir, e com base nas informações contidas nos gráficos, marque com V as verdadeiras, e com F as falsas.

	Kc=0.13 e =5.567
	Kc=0.5 e =5.567
	Kc=0.8 e =2.31
	Kc=0.35 e =5.567
	Kc=0.35 e =3.675

	(V) Os gráficos mostram que a inserção compensador não foi uma boa estratégia para melhorar o controle do sistema, pois este pode tornar-se lento, oscilatório e instável.
	(F) Foi inserido um zero no sistema de controle, e com isso sua estabilidade foi piorada.
	(V) Originalmente, o sistema é de segunda ordem, e com a inserção do novo controlador, foi aumentado para terceira ordem.
	(V) O ganho de malha fechada não foi alterado com o novo controlador, ou seja, nos dois casos é unitário.
	(V) A equação característica do sistema, que era do tipo s²+s+K=0 onde K é o ganho ajustável do controlador, tornou-se s³+ 3.s²+2.s+K=0
	(V) O lugar das raízes foi empurrado para a direita com a inserção do novo controlador, e portanto o sistema poderá se tornar instável com o aumento do ganho.
	(F) Foi inserido um pólo no sistema de controle, melhorando assim sua estabilidade.

QUESTÃO: 1 - TEMPO UTILIZADO: 00:02:39
A figura abaixo apresenta o diagrama de blocos de um sistema de controle de pressão no interior de uma caldeira, com ganho proporcional Kp, e seu gráfico do lugar das raízes. Dentre as afirmativas contidas nas sentenças abaixo, marque a verdadeira.
		O aumento do valor de Kp provoca aumento do fator de amortecimento e da frequência de oscilação da pressão de saída;
		A pressão na caldeira pode tornar-se monótona, oscilatória, estável ou instável, dependendo do valor de Kp;
		O sistema terá pólos dominantes para valores elevados de Kp, e portanto melhor estabilidade.
		A redução do valor de Kp, na condição de respostas oscilatórias, piora a estabilidade do sistema, provocando oscilações na pressão;
		Na condição de respostas não-oscilatórias, valores baixos de Kp torna a resposta do sistema mais rápida;

QUESTÃO: 1 - TEMPO UTILIZADO: 00:01:25
Um determinado processo apresenta modelo de segunda ordem subamortecido, com pólos complexos conjugados dados por P1= -2 ± j * 2.45 e ganho= 0.1 . Um controlador proporcional-integral, é inserido em uma malha de controle para controlar a saída deste processo, com realimentação unitária, de forma que a função de transferência de malha fechada torna-se: FTMF(s)= (Kp.s+Ki)/(s³+4.s²+10.s+Kp.s+Ki) onde Kp ganho do proporcional, e Ki o ganho integral do contrador PI. Utilizando Kp=10, foi construído o gráfico do lugar das raízes para o sistema, para variações do ganho Ki, o qual está apresentado abaixo: Analise as informações e o gráfico do LR dado, e dentre as alternativas abaixo, marque a incorreta:
		Valores elevados de Ki podem instabilizar a resposta do sistema.
		A ação integral não traz benefícios para o controle da resposta do sistema.
		Não é possível eliminar as oscilações do sistema através do ajuste de Ki.
		O aumento da ação de controle integral reduz o fator de amortecimento do sistema.
		O aumento da ação integral aumenta o tempo de acomodação do sistema.

Engenharia Elétrica - Maringá

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sábado, 5 de outubro de 2013

Etapa 06 - CONTROLE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS - AA

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