Questões de Sistemas de Controle (Engenharia Eletrônica)

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Sistemas de controle estão presentes em diversas áreas, como na automação industrial, em equipamentos eletrônicos e em processos mecânicos. Eles são utilizados para regular grandezas como temperatura, velocidade e posição em diferentes aplicações. Em um sistema de controle em malha fechada, a realimentação negativa é utilizada com que finalidade?

  • A Aumentar a resposta do sistema a perturbações externas.
  • B Tornar o sistema mais dependente das variações da entrada.
  • C Modificar a resposta do sistema com base na saída medida.
  • D Eliminar a necessidade de elementos de controle no sistema.
  • E Reduzir a influência da saída no comportamento geral do sistema.

Considere um circuito RLC série com R=20 Ω, L=0,5 H e C=50 μF. Se a resposta do circuito é subamortecida, o fator de amortecimento ζ é dado por ______. Assinale a alternativa que preencha corretamente a lacuna.

  • A 0,10
  • B 0,45
  • C 0,71
  • D 1,05

Na indústria atual, um importante sistema de controle é baseado nas técnicas proporcional, integral e derivativa . Em alguns casos, esses métodos são utilizados isoladamente e, em algumas aplicações, são utilizados conjuntamente. Sobre os métodos de controle proporcional, integral e derivativo, podemos afirmar somente que:

  • A O controlador proporcional reduz o tempo de resposta quando comparado a sistemas do tipo ligado/desligado, o controlador integral não elimina o erro de estado estacionário, e o controlador derivativo tipicamente aumenta o tempo de resposta.
  • B O controlador proporcional reduz o tempo de resposta quando comparado a sistemas do tipo ligado/desligado, o controlador integral não elimina o erro de estado estacionário, e o controlador derivativo tipicamente diminui o tempo de resposta.
  • C O controlador proporcional reduz o tempo de resposta quando comparado a sistemas do tipo ligado/desligado, o controlador integral elimina o erro de estado estacionário, e o controlador derivativo tipicamente aumenta o tempo de resposta.
  • D O controlador proporcional reduz o tempo de resposta quando comparado a sistemas do tipo ligado/desligado, o controlador integral elimina o erro de estado estacionário, e o controlador derivativo tipicamente diminui o tempo de resposta.

Um carro de luxo foi desenvolvido com um sistema que aquece o volante durante tempos de frio, proporcionando maior conforto ao motorista. O aquecimento é feito por uma resistência elétrica que opera com tensão de 5 V. A bateria do veículo fornece 12 V e, para garantir o aquecimento eficiente do volante, sem desperdício de energia, é necessário escolher a solução mais adequada para reduzir a tensão da bateria. Sabendo que a eficiência energética é uma prioridade em aplicações automotivas, qual das opções abaixo é a correta quanto ao procedimento mais indicado para alimentar o aquecedor do volante?

  • A Usar um regulador linear de tensão de 5 V para converter a tensão da bateria de 12 V para 5 V.
  • B Converter a corrente contínua da bateria de 12 V para corrente alternada, usar um transformador para reduzir a tensão e, em seguida, aplicar um retificador de onda completa para obter os 5 V necessários.
  • C Utilizar um conversor CC/CC do tipo buck para reduzir a tensão de 12 V para 5 V.
  • D Utilizar um circuito divisor de tensão resistivo para obter a tensão de 5 V a partir dos 12 V da bateria do carro.

Um determinado processo industrial pode ser modelado através de um sistema linear em diagrama em blocos representado na figura. Em uma situação na qual o ganho do controlador seja ajustado em K = 1, indique a alternativa que apresenta corretamente os polos de malha fechada e a classificação do sistema quanto a sua estabilidade, respectivamente.


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Fonte: IFSP, 2024.

  • A polo1 = −1 e polo2 = −1; sistema oscilatório. 
  • B polo1 = −1 e polo2 = −1; sistema criticamente amortecido.
  • C polo1 = 0 e polo2 = −2; sistema sub-amortecido.
  • D polo1 = 0 e polo2 = −2; sistema superamortecido.