Exercícios de Classificação de Sistemas - Lista de Exercícios Resolvida

No passado, sistemas de controle usavam um operador humano como parte de um sistema de controle em malha fechada. Esboce um diagrama de blocos do sistema de controle de válvula mostrado na figura abaixo.

A figura abaixo mostra o esquema de um moinho de vento juntamente com suas pás de cauda. O papel da pá de cauda é alinhar o eixo horizontal da turbina eólica (pás principais) com a direção do vento. Pede-se:

1. Analisar a operação do sistema. Este sistema de controle é de malha fechada? Justifica a resposta.
2. Propor um diagrama de bloco que sintetiza a dinâmica do sistema, isto é, a dinâmica em função do empuxo gerado nas pás de cauda devido à ação do vento. Justificar a resposta.

O controle automático do nível de água com boia de nível foi usado no Oriente Médio em um relógio de água. O relógio de água foi usado algum tempo antes de Cristo até o século XVII. Discuta a operação do relógio de água e determine como a boia fornece o controle de realimentação que mantém a exatidão do relógio. Esboce um diagrama do sistema com realimentação.

A altitude de uma aeronave varia em rolagem, arfagem e guinagem, conforme definido na figura abaixo. Desenhe um diagrama de blocos funcional para um sistema em malha fechada que estabilize a rolagem da seguinte forma: o sistema mede o ângulo de rolagem real com um giroscópio e o compara o ângulo de rolagem real com o ângulo desejado. Os ailerons respondem ao erro do ângulo de rolagem efetuando um deslocamento angular. A aeronave responde a este deslocamento angular produzindo uma velocidade angular de rolagem.

Cite um exemplo dos sensores típicos que possam medir cada um dos seguintes parâmetros:

1. Posição linear
2. Velocidade
3. Aceleração não gravitacional
4. Posição rotacional (ou ângulo)
5. Velocidade rotacional
6. Temperatura
7. Pressão
8. Fluxo de líquido (ou gás)
9. Torque
10. Força
11. O campo magnético da Terra

Verificar se cada uma das funções abaixo são lineares:

a);

a);

c)

Identificar a variável de entrada e indicar o tipo de controle usado em:

1. Micro-ondas
2. Foguete
3. Máquina de lavar roupa

Classificar os componentes do sistema de controle de malha fechada da velocidade de um carro. Considere os seguintes componentes: passageiro, acelerador, velocidade do veículo, velocímetro.