Nome

RA Semestre: 9 Data ___/___/____

Disciplina Controle I

Professor MSc. Fernando Fortunato

Lista de Exerccios 1

1) Qual a principal contribuio do controle automtico para a indstria?

2) Quais motivos levam as empresas a substituir o trabalho humano por

sistemas automatizados?

3) Descreva duas desvantagens da automao dos processos na indstria.

4) No contexto atual, a mecatrnica constituda por quais reas do

conhecimento?

5) O que um sistema em malha aberta? Explique o seu funcionamento.

6) O que um sistema em malha fechada? Explique o seu funcionamento.

7) Quais as principais caractersticas dos sistemas de controle em M.A e M.F?

8) Em qual elemento dos sistemas de controle ocorrem os distrbios? Porque

os distrbios prejudicam a ao de controle?

9) O que um sistema de controle? Qual a sua funo?

10) Como chamada a grandeza gerada pelo controlador no sistema de

controle?

11) Defina varivel controlada e cite pelo menos dois exemplos desta grandeza

ou condio.

12) Qual elemento do sistema de controle o responsvel pela medio da

varivel controlada?

13) Qual a funo do elemento atuador no sistema de controle?

14) Para que serve um diagrama de blocos?

15) Descreva a lgica de funcionamento do sistema de controle de nvel do

reservatrio abaixo. Este sistema pode ser considerado um controle

automtico? Por qu?

Figura 01 Controle de nvel (OGATA, 1997). OGATA, K. Engenharia de controle moderno. 3 ed. SP: Pearson Education, 1997.

16) O controle de Rotaes Por Minuto [RPM] de um torno CNC realizado por

um Comando Numrico Computadorizado. O motor da mquina recebe um

sinal de tenso e transmite potncia e movimentos de rotao ao eixo-rvore

do torno. Para assegurar a eficcia do processo de usinagem interessante

que a o valor de RPM seja medido, por isso utilizado um tacmetro no

sistema. Faa o diagrama de blocos para este sistema de controle de rotaes.

17) A lmpada de um abajur pode permanecer ligada por at 180 segundos,

aps este perodo a energia que alimenta o sistema interrompida, devido

ao de um temporizador mecnico. Elabore o diagrama de blocos deste

sistema, visando o controle de tempo com a lmpada ligada.

18) Em um determinado tanque armazenado um produto qumico, cuja

temperatura de trabalho de 67 C. Neste processo utilizado um controlador

automtico, que gera um sinal de tenso para uma resistncia eltrica [visando

aquecer o produto se necessrio], alm disso, o sistema dotado de um

termmetro para medir a temperatura do processo. Elabore um diagrama de

blocos para o presente sistema de controle.

19) Quais so as trs etapas que so seguidas para se obter uma F.T?

20) Encontre o valor dos polos da F.T e trace o seu respectivo grfico.

a) b) c) d)

21) Um tacmetro instalado em uma mquina CNC tem como entrada a

velocidade do eixo do motor [RPM]; e sada um sinal de tenso [V] proporcional

velocidade do eixo. A Funo de Transferncia deste tacmetro :

a) Qual o tempo para a resposta de sada alcanar 98,2% do seu valor final?

b) Qual o valor final da tenso quando aplicada uma entrada degrau equivalente a 2300 RPM?

438,0

1017)(

6

ssG

2

1)(

s

sGs

sG

7

1)(

)3.(

1)(

sssG

9

1)(

s

sG

22) A leitura de dados de um disco rgido de computador comandada por um

amplificador (F.T = 5). A leitura contnua e executada com o auxlio de um

brao (F.T = 2), onde instalada uma cabea de leitura (F.T = 2), este sensor

varre toda rea do disco (F.T = 6) aps receber um sinal de referncia, a

posio desejada da cabea de leitura.

Figura 02 Disco rgido (DORF; BISHOP, 2001). DORF, R. C.; BISHOP, R. H. Sistemas de controle modernos. 8.ed. RJ: LTC, 2001.

a) Faa o diagrama de blocos completo (inserindo o nome dos elementos

envolvidos (os respectivos valores), valor de referncia e a varivel controlada).

b) Encontre a Funo de Transferncia que representa o sistema com os dados do enunciado (acima).

c) Voc o engenheiro que vai analisar o projeto de um novo modelo de disco

rgido, que representado pela Funo de Transferncia:

Por meio da anlise de estabilidade verifique se o sistema estvel ou instvel (trace o grfico), e avalie se este novo projeto vivel ou no.

23) Para o sucesso da atividade de controle de um processo, qual o tipo de

controlador considerado ideal?

24) Liste quais as principais estratgias de controle?

25) Como Funciona a estratgia de controle Liga/Desliga?

26) Qual controle gera um valor de sada proporcional taxa de variao do

sinal de erro?

)8.(

9)(

ss

ssG

27) A estratgia de controle integral eficaz na reduo dos erros de regime,

porem, apresenta uma desvantagem que pode inviabilizar sua utilizao em

algumas aplicaes. Qual esta desvantagem?

28) A estratgia de controle PID formada por 3 aes. Quais so e qual a

funo de cada uma delas no controle?