1ª Lista de Exercícios – Diagrama de Blocos

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QUESTÃO 1: Um padre para todos os dias diante a uma joalheria às 9 horas,

compara e acerta seu relógio de acordo com o cronômetro na vitrine. Certo dia o

padre entra na loja e pergunta ao dono do estabelecimento: Este relógio está

acertado de acordo com o horário oficial de Brasília?.Não, diz o dono. Eu acerto este

relógio todos os dias com as badaladas das 5 da manhã que vêm da igreja. E o

padre diz: Mas quem realiza as badaladas sou eu!.

Baseado nesta passagem responda:

a) A realimentação neste caso é positiva ou negativa?

b) O cronômetro da joalheria atrasa 1 minuto a cada 24 horas e o relógio do

padre atrasa 1 minuto a cada 8 horas. Qual é o erro total do sino da igreja após

15 dias?

c) Descreva o diagrama de blocos do item b)

Respostas:

a) A realimentação neste caso é positiva, pois, considerando o horário oficial de

Brasília como o ponto de equilíbrio, a cada realimentação mais o sistema se

distancia deste ponto, aumentando a sua instabilidade e o sinal de erro aumenta.

b) Supondo que ás 9 horas do primeiro dia o padre ajusta seu relógio na joalheria

e toca o sino às 5 horas da manhã, no dia seguinte, passam-se 20 horas, segundo o

relógio do padre. Neste momento o dono da joalheria ajusta seu relógio, que será

conferido às 9 horas pelo padre, passando-se 4 horas no relógio da joalheria,

configurando um dia. Na primeira parte, o atraso é dado pelo relógio do padre, 1

minuto a cada 8 horas. Na segunda parte, o atraso é dado pelo relógio na joalheria,

1 minuto a cada 24 horas. Fazendo uma regra de três, em dia temos que o atraso é

de 20 x 1/8 min no relógio do padre mais 4x 1/24 min no relógio do joalheria. Em 15

dias, temos 15 x (20=8 + 4=24) = 40 minutos.

c) O diagrama de blocos do item b) é dado pela Figura 1.

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Disciplina: IM 144 Prof. Dr. Janito Vaqueiro Ferreira

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Figura 1 - Diagrama de Blocos - Realimentação Positiva.

QUESTÃO 2: Descrever o diagrama de bloco mostrando a relação causa-efeito e a

realimentação do sistema de controle de velocidade de um automóvel com um

motorista humano.

Resposta:

A Figura 2 mostra o motorista atuando no automóvel de acordo com a diferença

entre o sinal fornecido pelo velocímetro e a velocidade desejada.

Figura 2 - Controle de velocidade de automóvel pelo motorista.

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QUESTÃO 3: Muitos carros são dotados com controle de cruzeiro, que, ao se

pressionar um botão, mantém automaticamente a velocidade. Desta maneira o

motorista viaja a uma velocidade escolhida sem necessitar verificar continuamente o

velocímetro. Projete um controle de realimentação na forma de diagrama de blocos

para um sistema de controle de cruzeiro.

Resposta:

O controle de velocidade de cruzeiro (controle automático de velocidade), é um

sistema que mantém a velocidade estabelecida pelo motorista sem o uso do

acelerador, compensa as variações causadas pela topografia da estrada (subidas e

descidas), também conhecido como piloto automático. O controlador faz o papel do

motorista comparando a velocidade desejada com a velocidade atual, porém

atuando em algum sistema diferente do pedal do acelerador, conforme ilustra a

Figura 3.

Figura 3 – Diagrama de blocos de controle de automóvel.

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QUESTÃO 4: O controle de tração veicular, que inclui o freio antiderrapante e

aceleração antipatinação, pode realçar o desempenho do veículo e seu manuseio. O

objetivo deste controle é maximizar a tração do pneu evitando que os freios travem e

também que os pneus patinem durante a aceleração. O deslizamento das, diferença

entre a velocidade do veículo e a velocidade da roda, é escolhida como a variável a

ser controlada. Desenvolva um modelo de diagrama de blocos de um sistema de

controle de tração de uma roda.

Resposta:

O sistema de controle para tração da roda deve atuar em algum

subsistema do carro (representado pelo bloco "Automóvel”). Com a

velocidade de rotação da roda pode-se inferir a velocidade que o carro

deveria estar, e a velocidade do carro pode ser medida por algum sensor,

(um acelerômetro, por exemplo). O controlador usa a diferença entre

essas duas medidas de velocidade para tomar a ação de controle sobre o

subsistema escolhido para a atuação.

Figura 4 – Diagrama de blocos de controle de tração veicular.

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