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Material de Estudo 25: Engenharia de Controle Não Linear Avançada Questões: 1. Um sistema de controle precisa estabilizar um robô bípede com dinâmica não linear e incerta. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor estabilidade e robustez? a) Linearização por feedback. b) Controle por modo deslizante (sliding mode control). c) Controle por retroalimentação de estado exato (exact feedback linearization). d) Controle adaptativo com estimação de parâmetros em tempo real. e) Controle por região de atração invariante (invariant set control). Resposta: b) Controle por modo deslizante (sliding mode control). Justificativa: Robusto a incertezas e perturbações, comum em robótica. 2. Um sistema de controle de um reator químico precisa manter a temperatura em um ponto de operação instável. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor estabilização local? a) Linearização por feedback. b) Controle por retroalimentação de estado exato (exact feedback linearization). c) Controle por Lyapunov. d) Controle preditivo não linear (NMPC). e) Controle por backstepping. Resposta: c) Controle por Lyapunov. Justificativa: Determina a estabilidade a partir de funções de Lyapunov. 3. Um sistema de controle de um motor elétrico precisa lidar com não linearidades e saturações. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor resposta dinâmica e precisão? a) Linearização por feedback. b) Controle por retroalimentação de estado exato (exact feedback linearization). c) Controle por observador de alta ordem (high-gain observer). d) Controle preditivo não linear (NMPC). e) Controle por flatness diferencial. Resposta: e) Controle por flatness diferencial. Justificativa: Lineariza dinâmicas não lineares através de mapeamento diferencial. 4. Um sistema de controle de um drone precisa lidar com perturbações de vento e incertezas no modelo. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor adaptação e rejeição de perturbações? a) Controle adaptativo não linear. b) Controle por modo deslizante (sliding mode control). c) Controle por Lyapunov. d) Controle preditivo não linear (NMPC). e) Controle por backstepping. Resposta: a) Controle adaptativo não linear. Justificativa: Estima parâmetros incertos em tempo real e adapta o controle. 5. Um sistema de controle de um sistema de levitação magnética precisa manter a estabilidade em um ponto de operação instável. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor estabilização global? a) Linearização por feedback. b) Controle por retroalimentação de estado exato (exact feedback linearization). c) Controle por passividade. d) Controle preditivo não linear (NMPC). e) Controle por Lyapunov. Resposta: c) Controle por passividade. Justificativa: Estabiliza sistemas a partir de suas propriedades de passividade. 6. Um sistema de controle de um sistema mecânico precisa lidar com folgas e histereses. Qual técnica de controle não linear oferece a melhor compensação desses efeitos? a) Controle por modo deslizante (sliding mode control). b) Controle por Lyapunov. c) Controle preditivo não linear (NMPC). d) Controle por inversão de modelo. e) Controle por redes neurais artificiais. Resposta: d) Controle por inversão de modelo. Justificativa: Compensa efeitos não lineares através da modelagem e inversão de suas dinâmicas.