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18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/9 Avaliando Aprendizado Teste seu conhecimento acumulado Disc.: SISTEMAS DINÂMICOS Aluno(a): JORGE DA SLVA FERNANDES 202208674348 Acertos: 1,6 de 2,0 18/09/2023 Acerto: 0,2 / 0,2 Assegurar a estabilidade em um sistema é uma questão fundamental em qualquer projeto de sistema de controle. O critério de estabilidade de Routh-Hurwitz é uma metodologia fundamental para analisar a estabilidade de sistemas dinâmico lineares. Observando o polinômio característico abaixo, é possível de�nir que o sistema será estável para: Respondido em 18/09/2023 15:24:21 Explicação: Gabarito: Justi�cativa: Através do critério de estabilidade de Routh-Hurwitz é possível montar a seguinte tabela de Routh para o polinômio: Para a linha é possível observar que para que não haja mudança de sinal , então: Para a linha é possível observar que para que não haja mudança de sinal Então: Acerto: 0,2 / 0,2 0<k<1 k < 1 k > 0 k < 0 k > 1 0<k<1 s1 2 − 2k > 0 k < 1 s0 k > 0 0<k<1 Questão1 a Questão2 a https://simulado.estacio.br/alunos/inicio.asp javascript:voltar(); 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 2/9 A representação matemática de um sistema físico que relaciona a sua entrada com a sua saída é de�nida como função de transferência. Considerando a função de transferência abaixo como a de um circuito resistor, indutor e capacitor (RLC), é possível a�rmar que a mesma é de: ordem 2 ordem 1 sem ordem ordem 4 ordem 5 Respondido em 18/09/2023 15:33:10 Explicação: Gabarito: ordem 2. Justi�cativa: A função de transferência de�nida pelo circuito é dada por: Assim, é possível identi�car que a equação que compõe o denominador é de grau 2 (maior grau da equação), de�nindo dessa maneira que o sistema é de ordem 2. Acerto: 0,2 / 0,2 Representar um sistema no espaço de estado apresenta uma grande importância no desenvolvimento de sistemas físicos sendo fundamental para a elaboração de estratégias de controle. A matriz que re�ete a in�uência que os sinais de entrada exercem diretamente sobre a saída é de�nida pela matriz: B D A C x(t) Respondido em 18/09/2023 15:48:09 Explicação: Gabarito: D Justi�cativa: A Matriz D - é a matriz de alimentação direta entre a entrada e a saída. A Matriz A - é a matriz de estado. A Matriz C - é a matriz de saída. A Matriz B - matriz de entrada. E x(t) é o vetor das variáveis de estado. Acerto: 0,2 / 0,2 A análise de um sistema pode ser realizada se o modelo matemático que de�ne seu sistema físico, por meio de uma função de transferência, for conhecido. Dessa forma, seu desempenho pode ser avaliado em função do estimulo recebido, ou seja, resposta a entrada. Uma ferramenta extremamente útil é a transformada de Laplace, que por meio do uso de matrizes, pode se encontrar a solução para as equações de estado idealizadas pelo Questão3 a Questão4 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 3/9 modelo matemático que de�ne um determinado sistema físico. Um sistema físico genérico é representado pelas equações de espaço de estado mostradas abaixo, determine a matriz (sI-A)-1, fundamental para o cálculo da saída y(t). Considere a entrada em degrau unitário: Respondido em 18/09/2023 15:44:24 Explicação: 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 4/9 Acerto: 0,0 / 0,2 O diagrama de Bode é utilizado na engenharia e na teoria de controle para a representação da reposta em frequência de um circuito elétrico. Observando o diagrama de assíntotas de Bode abaixo, é possível de�nir que as posições do(s) zero(s) e do(s) pólo(s) é igual a: Fonte: YDUQS, Estácio - 2021 Respondido em 18/09/2023 15:29:31 Explicação: Gabarito: Justi�cativa: Através do diagrama de assíntotas do módulo é possível identi�car os pontos onde a curva inicia um aclive de (em torno da frequência ) e pára esse aclive em torno da posição da frequência . Acerto: 0,2 / 0,2 A representação de sistemas físicos através de modelos matemáticos é uma ferramenta de grande importância. Considerando o sistema elétrico da �gura abaixo, é possível dizer que o número de variáveis de estado que o mesmo apresenta é igual a: 5 zero = 10rad/s e pólo = 10rad/s zero = 1rad/s e pólo = 100rad/s zero = 100rad/s e pólo = 100rad/s zero = 100rad/s e pólo = 1rad/s zero = 1rad/s e pólo = 1rad/s zero = 1rad/s e pólo = 100rad/s +20dB/década 1rad/s 100rad/s Questão5 a Questão6 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 5/9 3 2 4 1 Respondido em 18/09/2023 15:42:05 Explicação: Gabarito: 2 Justi�cativa: Como o sistema apresenta dois elementos passivos armazenadores de energia (um capacitor e um indutor) é seguro a�rmar que a representação no espaço de estado possuirá 2 variáveis de estado. Acerto: 0,2 / 0,2 A representação matemática de um sistema físico que relaciona a sua entrada com a sua saída é de�nida como função de transferência. O circuito RC da �gura abaixo apresenta uma composição formada por 2 resistores divisores de tensão e um capacitor. Considerando a função de transferência abaixo como a do circuito, é possível a�rmar que a mesma é de: Fonte: YDUQS - Estácio - 2021 ordem 1 ordem 2 ordem 4 ordem 3 sem ordem Respondido em 18/09/2023 15:45:41 Explicação: Gabarito: ordem 1. Justi�cativa: A função de transferência de�nida pelo circuito é dada por: Questão7 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 6/9 Assim, é possível identi�car que a equação que compõe o denominador é de grau 1 (maior grau da equação), de�nindo dessa maneira que o sistema é de ordem 1. Acerto: 0,2 / 0,2 O desenvolvimento de sistemas de automação e controles de processos físicos depende de sua representação no espaço de estado por meio do conhecimento de todas as variáveis envolvidas. Considerando a matriz inversa, o determinante e a representação no espaço de estado da saída de um sistema dados abaixo, é possível de�nir que a função de transferência do sistema é dada por: Respondido em 18/09/2023 15:47:07 Explicação: Gabarito: Justi�cativa: Por de�nição, tem-se que: Observando os parâmetros dados, pode-se de�nir que: 1 s2+2s 1 s2+2s+2 1 2s+2 s s2+2s+2 1 s2+2 1 s2+2s+2 Questão8 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 7/9 Como é igual a: Então: Como: Logo: Acerto: 0,2 / 0,2 A análise de um sistema pode ser realizada se o modelo matemático que de�ne seu sistema físico, por meio de uma função de transferência, for conhecido. Dessa forma, seu desempenho pode ser avaliado em função do estimulo recebido, ou seja, resposta a entrada. Uma ferramenta extremamente útil é a transformada de Laplace, que por meio do uso de matrizes, pode se encontrar a solução para as equações de estado idealizadas pelo modelo matemático que de�ne um determinado sistema físico. Considere o sistema representado no espaço de estado abaixo. Determine a matriz exponencial eAt: C(sI − A)−1 Questão9 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 8/9 Respondido em 18/09/2023 15:32:23 Explicação: Acerto: 0,0 / 0,2 Uma função de transferência é de�nida como a razão entre a transformada de Laplace da saída para a entrada com todas as condições iniciais iguais a zero. Considerando a função de transferência de um sistema físico, é possível observar que a fase desse sistema em : -90° 180° -180° 90° 0° Respondido em 18/09/2023 15:30:03 Explicação: Gabarito: 180° Justi�cativa: A análise para pólos e zeros negativos deve se iniciar em 180°, tendo em vista o sinal negativo do zero. Isso acontece pois o zero com sinal negativo, na representação dos números complexos possui Assim: Na frequência : ω → 0 ω → 0 Questão10 a 18/09/2023, 15:49 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/9/9