MODELAGEM DE SISTEMAS ATV 4

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15/09/2021 22:19 GRA1637 MODELAGEM DE SISTEMAS GR2173-212-9 - 202120.ead-17665.01
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Curso GRA1637 MODELAGEM DE SISTEMAS GR2173-212-9 - 202120.ead-
17665.01
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 03/09/21 23:46
Enviado 04/09/21 00:08
Status Completada
Resultado da
tentativa
9 em 10 pontos 
Tempo decorrido 21 minutos
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Pergunta 1
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Comentário
da resposta:
A modelagem de sistemas pode utilizar vários tipos de ferramentas, apesar de o
processo depender do analista. Atualmente, somados ao repertório clássico
matemático e de representação de processos, utilizam-se softwares do tipo CAD
para gerar diagramas e outros artefatos de projeto.
 
Com relação aos modos de representação de um sistema e sua utilização,
analise as afirmativas a seguir.
 
I. Os softwares CAD ( Computer Aided Design ) permitem realizar apenas
cálculos, sem representação gráfica.
II. O diagrama de blocos é uma forma de representação em caixas de um
processo qualquer, com o objetivo de identificar todos os componentes.
III. Para que possa ser utilizada a modelagem matemática, é preciso mapear as
variáveis do processo e suas transformações.
IV. Caso seja preciso modelar as funções matemáticas associadas a elementos
do diagrama de blocos, será necessário utilizar as redes de Petri.
 
Está correto o que se afirma em:
II e III, apenas. 
 
II e III, apenas.
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os softwares CAD são softwares
que fazem a representação gráfica do processo, com o propósito de gerar
diagramas e permitir a visualização. O diagrama de blocos se preocupa com a
identificação dos elementos que constituem o processo, gerando uma visão
abrangente e de forma esquemática. A análise matemática permite a visualização
mais aprofundada, por meio da explicitação das transformações às quais as
variáveis são submetidas. As redes de Petri, apesar de terem elementos mistos,
são o intermediário entre os fluxogramas e a representação matemática do
sistema.
Pergunta 2
Quando não se conhecem as equações e os parâmetros de um determinado
componente, é preciso fazer o levantamento desses elementos usando técnicas
de regressão, que não passam de formas de estabelecer a correlação entre
1 em 1 pontos
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Resposta
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Comentário
da resposta:
duas variáveis, a fim de se obter a equação de um fenômeno.
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta
entre elas. 
 
I. É impossível fazer a regressão nos componentes de um sistema; é possível
utilizar essa técnica somente em sistemas inteiros.
Pois:
II. É necessária uma visão holística do processo para a modelagem ser
significativa, e isso inclui o mapeamento de todas as variáveis.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição
verdadeira.
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é falsa, pois não há
restrição quanto a utilizar essa técnica em componentes do processo, desde que
se saiba quais variáveis se deseja relacionar. A asserção II é verdadeira, porque é
preciso realizar a regressão baseada na maior quantidade de informações
possível, caso contrário corre-se o risco de que o modelo fique incompleto e não
corresponda à realidade.
Pergunta 3
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Para realizar uma análise confiável de determinado sistema, é preciso criar um
modelo fidedigno de um sistema, utilizando técnicas matemáticas e estatísticas.
Para verificar quão próximo da realidade um modelo está, são utilizados
parâmetros estatísticos de confiabilidade.
 
Considerando, portanto, os parâmetros estatísticos envolvidos na modelagem de
sistemas, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A precisão é um parâmetro relacionado a quão próximo o resultado da
simulação está do resultado obtido no sistema real.
II. A modelagem deve ser realizada a partir de valores quaisquer, mas nunca
mais de um, já que não é possível modelar fidedignamente diversas variáveis.
III. Os modelos matemáticos não precisam ser validados, uma vez que esse tipo
de modelo é intrinsecamente fidedigno.
IV. Como não há um único meio de se representar um processo, é possível
exprimir processos de várias formas, como diagramas de blocos e equações.
 
Está correto o que se afirma em:
I e IV, apenas.
I e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois um modelo de baixa precisão
não consegue expressar de maneira fidedigna os resultados do mundo real. Para
essa modelagem, porém, é possível utilizar quantas variáveis forem precisas, a
depender da validação das funções matemáticas para verificar que o modelo
corresponde ao processo modelado. E, dependendo do processo, o tipo de
modelagem mais apropriado pode variar, podendo ser por meio de equações
matemáticas, diagrama de blocos, rede de Petri ou outros.
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Pergunta 4
Resposta
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Comentário
da resposta:
O controle de um sistema tem como objetivo diminuir o erro na saída, dada uma
entrada qualquer, ainda que esta seja submetida a variações provenientes de
perturbações do sistema. Os controladores possuem vários graus de
complexidade e podem ser implementados com vários tipos de técnicas, sendo
o mais simples o método ON/OFF.
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta
entre elas. 
 
I. O controle do tipo ON/OFF tem como característica a diminuição contínua do
erro do sistema como um todo.
Pois:
II. Esse dispositivo controla o erro de um sistema qualquer por meio de uma
chave que deixa ou não passar sinal.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição
verdadeira.
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é falsa, pois o sistema
apresenta um overshoot constante. Esse tipo de controle, apesar de manter o erro
dentro de um intervalo que o analista considera aceitável, não o diminui, uma vez
que o overshoot sempre é igual. A asserção II é verdadeira, porque o controlador
ON/OFF somente liga e desliga caso o sistema apresente um erro maior que o
aceitável, de acordo com o analista.
Pergunta 5
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Durante a análise, é possível colocar vários tipos de distúrbios senoidais a fim
de impedir que o sistema entre em regime de estabilidade, já que a entrada será
instável também. Ademais, uma soma de senoides pode ser utilizada para
modelar qualquer tipo de sinal, conforme ensina a transformada de Fourier.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que indica quais parâmetros podem ser
modificados para adaptar os sinais senoidais, a fim de reproduzir um
determinado efeito.
Amplitude, comprimento de onda e frequência.
Amplitude, comprimento de onda e frequência.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os parâmetros que definem uma
onda senoidal de formato são a amplitude A, que
define a diferença entre os picos e os vales da onda senoidal; o comprimento de
onda , que indica a distância entre picos em sequência; e a frequência f, que
indica quantas vezes por intervalo de tempo a onda senoidal completa um ciclo.
Pergunta 6
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Resposta
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Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
Um sistema pode ser de malha aberta ou de malha fechada. O sistema é
chamado de malha fechada quando há a realimentação da saída na entrada do
sistema através de um bloco somador; quando não há esse bloco e, portanto, a
saída não é realimentada para a entrada, o sistema é de malha aberta.
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta
entre elas. 
 
I. Um sistema de malha fechada é utilizado para fazer o controle de uma
determinada planta.
Pois:
II. Nos sistemas de malha fechada, diferentemente dos de malha aberta, há a
realimentação do sistema.
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma
justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma
justificativa correta da I.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. A asserção I é verdadeira,
pois a realimentação do sistema é a interligação da saída com a entrada. A
asserção II também é verdadeira, uma vez que, ao se fechar a malha através de
um bloco somador, é feita a realimentação do sistema e o controle do processo. E
a asserção II é uma justificativa da I, porque assim se cria um ciclo que possibilita
o controle da planta por meio da correção de discrepâncias entre o valor desejado
e o valor obtido pelo processo.
Pergunta 7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
Ao descrever um sistema, é possível utilizar análises baseadas em como um
sistema funciona na teoria ou na prática, mediante as leis da física que regem
um fenômeno ou o funcionamento prático de um determinado sistema. Esses
tipos de análise dependem, primariamente, do conhecimento do analista e da
experiência com os componentes.
 
Considerando as formas de análise baseadas em modelos teóricos,
fenomenológicos e empíricos, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Os modelos teóricos são utilizados somente para o projeto de componentes
novos, uma vez que esses modelos não podem ser utilizados para análises
práticas.
II. Os modelos fenomenológicos se baseiam em estudar os fenômenos físicos
envolvidos em um determinado processo, utilizando as leis naturais.
III. A análise empírica é uma análise baseada somente na observação do
analista, ou seja, em sua vivência com determinado processo.
IV. É preciso ter cuidado ao escolher uma forma de análise do processo, já que é
impossível fazer uma análise mista, combinando diversas técnicas.
 
Está correto o que se afirma em:
II e III, apenas.
II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois os modelos teóricos têm esse
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da resposta: nome devido ao fato de serem baseados em fórmulas sobre como os processos
devem funcionar, e não por serem aplicados a componentes teóricos. É possível
montar a análise de um processo baseando-se nos fenômenos físicos que
ocorrem, como variações de temperatura ou deslocamentos. A análise empírica se
baseia somente em como o componente ou sistema é observado; assim,
caracteriza-se como uma análise mais superficial. A análise mista, por sua vez,
combina várias técnicas e pode ser útil para se obter uma visão mais ampla dos
processos ou componentes em questão.
Pergunta 8
Resposta
Selecionada:
Resposta Correta:
Comentário
da resposta:
Um mesmo processo pode ser modelado de várias formas. Três delas são os
modelos fenomenológicos, empíricos e mistos. Esses tipos de modelos podem
ser mais ou menos baseados na prática e embasados pela teoria, dependendo
do que o analista julgar mais apropriado.
 
Com base no apresentado, analise as asserções, a seguir, e a relação proposta
entre elas. 
 
I. A modelagem de processos deve ser feita pelo analista com base no que ele
deseja que o processo faça, independentemente do funcionamento real.
Pois:
II. A modelagem do processo serve para projetar o controlador que garanta o
funcionamento do sistema.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição
verdadeira.
Resposta correta. A alternativa está correta. A asserção I é falsa, pois a análise
deve ser feita a partir do funcionamento real do sistema, e não de como se deseja
que ele funcione, uma vez que é exatamente no funcionamento do sistema que se
busca interferir. A asserção II é verdadeira, pois a modelagem do processo deve
ser elaborada para que seja possível projetar um controlador para ele, uma vez
que somente com os dados da simulação é possível analisar, por exemplo, a
estabilidade do sistema.
Pergunta 9
Durante a análise de um sinal, frequentemente é preciso determinar os valores
máximos e mínimos de um sinal qualquer, para possibilitar o projeto de um
controlador e um sistema compatível com as cargas a que será submetido.
Nesse tipo de análise, é comum que se utilize a otimização quadrática para
determinar os parâmetros matemáticos.
 
Com relação à otimização quadrática e ao processo de modelagem matemática
envolvido, analise as afirmativas, a seguir, e assinale V para a(s) verdadeira(s) e
F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A equação característica da função polinomial de segundo grau é definida
por .
II. ( ) A otimização é utilizada somente para resolver problemas geométricos,
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
uma vez que a determinação de máximos e mínimos é inviável.
III. ( ) A finalidade da otimização quadrática é descobrir os piores valores e criar
os dispositivos necessários para evitá-los.
IV. ( ) Ao determinar os parâmetros da função polinomial de segundo grau, é
possível determinar as coordenadas da extremidade da função.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, F, F, V.
V, F, F, V.
Resposta correta. A sequência está correta, pois a função polinomial de segundo
grau é dita como de segundo grau devido ao termo ;
e, quando a variável é elevada à segunda potência, diz-se que o polinômio é de
segunda ordem. Apesar de inicialmente essa técnica ser utilizada para a
otimização de problemas geométricos, suas aplicações excedem esse campo.
Esse método possibilita determinar os valores máximos e mínimos de uma função
e criar sistemas que atendam aos parâmetros com suas coordenadas de
extremidade, a fim de se colocar polos ou zeros nesses pontos.
Pergunta 10
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
É comum submeter um sistema a uma perturbação qualquer a fim de verificar a
interferência em uma ou mais saídas. Porém, devido à natureza das
perturbações e à diversidade de perturbações a que um sistema pode ser
submetido, é preciso utilizar tipos de interferências-padrão para otimizar a
análise.
 
Com relação a esses tipos de interferências, analise as afirmativas, a seguir, e
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A perturbação tipo degrau apresenta aumentos repentinos e graduais em
instantes de tempo diferentes.
II. ( ) A perturbação tipo impulso é um sinal que apresenta um pico instantâneo,
com uma subida repentina e um final igualmente abrupto.
III. ( ) A perturbação do tipo rampa ocorre quando um sinal constante é inserido
nas entradas em um determinado instante de tempo.
IV. ( ) A interferência senoidal é utilizada para verificar a interferência
proveniente de ruídos e demais sinais compostos de harmônicas.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.F, V, F, V.
F, V, F, V.
Resposta correta. A sequência está correta, pois uma perturbação tipo degrau
conta com uma variação brusca em determinado instante de tempo e o sinal
permanece no nível mais alto indefinidamente. Matematicamente, o sinal de
impulso é definido como um sinal de amplitude infinita e tempo zero, porém a
implementação física disso é impossível; portanto, o sinal de impulso é um sinal de
tempo curto e de alta amplitude. Um sinal tipo rampa, ao se iniciar, cresce de
maneira contínua e constante. As perturbações do tipo senoidal, por sua vez, são
importantes, visto que todos os sinais compostos de harmônicas podem ser
modelados como uma série de senoides, como demonstrado pelas séries de
Fourier.
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