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Marinha do Brasil — Concurso Público para Professor do Magistério Superior (CP-PMS/2017) — Engenharia de Controle — Prova Amarela

Marinha do Brasil · Professor do Magistério Superior — Engenharia de Controle

Diretoria de Ensino da Marinha2017Superior

50 questões nesta prova · página 2 de 3 · 50 com gabarito

Hidráulica e Pneumática Válvulas Direcionais

Diretoria de Ensino da Marinha (DEnsM) 2017 Superior

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Analise as figuras abaixo

Três situações de um cilindro acionado por válvula direcional com vias A, B, P e escapes R: posição inicial, posição final e retornando à posição inicial.

É correto afirmar que as figuras acima são um distribuidor do tipo:
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Eletrônica de Potência Acionamento de Motores CC em Quatro Quadrantes

Diretoria de Ensino da Marinha (DEnsM) 2017 Superior

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Um dos objetivos a serem alcançados quando se utiliza um conversor cc-cc para acionar motores cc é a capacidade de operá-los nos quatro quadrantes do gráfico torque X velocidade, como mostra a figura abaixo.

Plano torque x velocidade dividido em quatro quadrantes, cada um com circuito de motor CC (Ra, La, Ea) alimentado por Va, indicando polaridades, sentido da corrente Ia e relações entre Va e Ea.

Com relação à figura acima e sabendo que no quadrante I o motor opera em modo motor e em sentido direto, assinale a opção correta.
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Eletrônica Digital Conversores Digital-Analógicos (D/A)

Diretoria de Ensino da Marinha (DEnsM) 2017 Superior

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Observe o circuito do conversor digital-analógico de 4 bits a seguir:

Conversor D/A com amplificador somador inversor (+8 V e -8 V): entradas D, C, B e A ligadas por resistores de 10 kΩ, 20 kΩ, 40 kΩ e 80 kΩ e realimentação de 10 kΩ até a saída Vo.

As tensões analógicas referentes aos níveis baixo e alto são, respectivamente, 0 V e 4 V. Sabendo que a entrada “A” corresponde ao bit menos significativo, a tensão analógica de saída (em módulo) referente à entrada digital 1101₂ é igual a:
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Hidráulica e Pneumática Controle de Vazão (meter-in, meter-out e bleed-off)

Diretoria de Ensino da Marinha (DEnsM) 2017 Superior

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Em um sistema hidráulico da Corveta Classe Tamandaré, deseja-se realizar o controle de vazão com a instalação de válvulas de controle de vazão. Serão aplicados carregamentos positivos e negativos no sistema em questão, ou seja, esforços aplicados a favor e contra o sentido do movimento desejado, respectivamente. Em relação aos métodos clássicos de controle de vazão, assinale a opção correta.
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Resolução comentada

Com cargas positivas e negativas, usa-se o controle meter-out.

Com cargas negativas (que tendem a puxar o atuador), o meter-out cria contrapressão e mantém o controle de velocidade. O meter-in perderia o controle quando a carga puxasse o atuador. Por isso o meter-out é o indicado.

Análise das alternativas

A) Errada: o meter-in não controla cargas negativas. B) Errada: no meter-in, as velocidades de avanço e retorno podem ser controladas de forma independente com válvulas distintas. C) Errada: o bleed-off é impreciso e não controla cargas negativas. D) Errada: o bleed-off é o mais eficiente, consome menos potência.

Referência: Hidráulica industrial — circuitos de controle de vazão.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Eletrônica de Potência Conversor Boost

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No conversor Boost apresentado na figura abaixo, o ciclo de trabalho (“duty cycle”) é ajustado para regular a tensão de saída em 50V. A tensão de entrada varia de 10V a 40V e a potência máxima de saída é 100W. Por motivos de estabilidade, esse conversor opera sempre no modo de condução descontínua de corrente. A frequência de chaveamento é de 50 kHz e o gráfico demonstra a variação de corrente de saída em relação a variação do ciclo de trabalho para tensão de saída constante para um conversor cc-cc na fronteira entre a condução contínua e a descontínua.

Conversor Boost com entrada de 10 a 40 V, indutor L, chave, diodo, capacitor C e carga com saída de 50 V e corrente Io; abaixo, gráfico de Io em função do ciclo de trabalho D de 0 a 1, com máximo em D = 0,25 e marcação em D = 0,75.

Baseado nas informações acima e considerando que nesse circuito são utilizados componentes ideais, que a capacitância em C é suficientemente alta, mantendo a tensão cc sem oscilação, e que perdas de potência são desprezíveis, assinale a opção que apresenta o valor máximo em micro-henry do indutor L que poderá ser utilizado.
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Acionamentos Elétricos Soft-Starter

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Um dispositivo eletrônico conhecido como Soft-Starter é composto de pontes de tiristores (SCRs) acionadas por uma placa eletrônica que controla a tensão de partida de Motor elétrico trifásico. O objetivo principal de se utilizar esse tipo de equipamento é
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Resolução comentada

A soft-starter serve para reduzir a corrente de partida.

Ao controlar a tensão aplicada ao motor por meio de tiristores em antiparalelo, a soft-starter limita a corrente de partida e dá partida suave. Esse é o objetivo principal do equipamento.

Análise das alternativas

A) Errada: ela não cancela harmônicos, pode inclusive gerá-los. C) Errada: não é seu objetivo reduzir ripple de tensão. D) Errada: o fator de potência não é seu foco. E) Errada: aumentar distorção harmônica é um efeito indesejado, não um objetivo.

Referência: Acionamentos elétricos — partida suave.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Sinais e Sistemas Série de Fourier

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Um gerador de funções é ajustado para obter em sua saída o sinal ilustrado abaixo.

Gráfico de x(t): onda triangular de amplitude A, valendo 0 em t = 0, atingindo A em π/2, cruzando zero em π, atingindo -A em 3π/2 e voltando a zero em 2π.

Com base no sinal acima e após a decomposição da série de Fourier, a marque a opção que apresenta a amplitude da componente fundamental.
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Sistemas de Controle Discretização de Sistemas Contínuos

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Dada a função de transferência de um sistema em tempo contínuo:

H(s) = 0,4(1 + 1/(0.3s))

Considerando h o período de amostragem, marque a opção que apresenta aproximação em tempo discreto utilizando a aproximação de Tustin.
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Resolução comentada

Tustin: s = (2/h)(z−1)/(z+1) leva a B.

Substituindo s = (2/h)(z−1)/(z+1), temos 1/(0,3s) = h(z+1)/(0,6(z−1)). Portanto H(z) = 0,4(1 + h(z+1)/(0,6(z−1))).

Análise das alternativas

A) Errada: omite o fator 2 do denominador. C) Errada: é aproximação de Euler direta, sem o termo (z+1). D) Errada: mistura o fator 0,6 com a forma de Euler. E) Errada: coloca o fator 2h no numerador, mas ele deveria ficar no denominador e dividido por 0,3.

Referência: Åström & Wittenmark — aproximação de Tustin.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Eletrônica Analógica Amplificadores Operacionais

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Analise o circuito a seguir.

Amplificador operacional em configuração diferencial: V1 aplicada por R1 à entrada inversora com realimentação R2 até Vo; V2 aplicada por R3 à entrada não inversora, com R4 para a terra.

Determine a tensão de saída Vo do circuito acima.

Dados: V1 = 10 V
V2 = 50 V
R1 = 22 Ω
R2 = 1,1 kΩ
R3 = R4 = 47 Ω
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Instrumentação Industrial Extensômetros e Células de Carga

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O principio de funcionamento das células de carga baseia-se na variação da resistência ôhmica de um extensômetro quando submetido a uma deformação. A figura abaixo mostra seus detalhes construtivos e seu diagrama elétrico:

Célula de carga submetida a forças F com extensômetros R1, R2, R3 e R4, terminais a e b de alimentação e c e d de saída para voltímetro; abaixo, ponte de Wheatstone alimentada por Vab com R1 e R2 em um ramo e R3 e R4 no outro.

Sabendo que a célula de carga é alimentada por uma tensão contínua de 24V e, em dado momento de utilização dessa célula de carga, a tensão medida entre os terminais “c” e “d” é de 0,5 V e R1=R2=R3=100 ohms, marque a opção que corresponde ao valor de R4.
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Eletrônica Digital Contadores Digitais

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Um contador é formado por quatro flip-flops do tipo J-K disparados por transições negativas de clock, conforme circuito abaixo. Todos os flip-flops estão com suas entradas “J” e “K” ligadas em nível lógico alto. As entradas PRESET e CLEAR estão configuradas de modo a não interferir no circuito. A frequência de entrada do clock é 8 kHz e a contagem é iniciada com as saídas Q0, Q1, Q2 e Q3 iguais a zero.

Quatro flip-flops J-K (Q3, Q2, Q1, Q0) com clock ativo na borda de descida; o sinal de ENTRADA aciona o flip-flop de Q0 e cada saída aciona o clock do flip-flop seguinte.

Sendo assim, com base na figura acima, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas a seguir e assinale a opção correta.

( ) o módulo do contador é 32.
( ) a frequência do sinal na saída Q3 é 500Hz.
( ) a faixa de contagem é 0000₂ a 1111₂.
( ) o estado do contador no 83º pulso é 0011₂.
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Eletrônica Analógica Amplificadores Operacionais

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Um aluno dispõe de um medidor M com escala de 0 a 2 mA. Para usá-la como um milivoltímetro CC, utilizou o circuito mostrado a seguir:

Circuito com amplificador operacional alimentado em +15 V e -15 V, entrada V1 por resistor de 10 kΩ, medidor M, resistor Rf e resistor de 2 Ω para a terra.

Para que o milivoltímetro tenha fundo de escala de 100 mV, qual deve ser o valor da resistência Rf?
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Sistemas de Controle Espaço de Estados — Autovalores e Autovetores

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O cálculo de autovetores de uma matriz de transição de estados é uma importante ferramenta, uma vez que junto com os polos do sistema representam os modos dinâmicos de um sistema.

Dada a matriz

Matriz M 3x3 com linhas [-4 3 0], [0 2 -1] e [0 0 5].

Assinale a opção que apresenta uma matriz (transposta) de autovetores Vᵀ.
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Instrumentação Industrial Termopares

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Assinale a opção que apresenta dois efeitos físicos relacionados ao princípio de funcionamento dos Termopares.
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Termopares: efeitos Peltier e Thomson (além de Seebeck).

O funcionamento dos termopares envolve os efeitos termoelétricos Seebeck, Peltier e Thomson. Entre as opções, só a E traz dois efeitos físicos desse princípio.

Análise das alternativas

A) Errada: gradiente de temperatura não é um efeito físico nomeado. B) Errada: Eddy se refere a correntes parasitas. C) Errada: Coriolis é força inercial. D) Errada: Celsius é escala de temperatura.

Referência: Instrumentação industrial — termopares e efeitos termoelétricos.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Sistemas de Controle Álgebra de Diagramas de Blocos

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Analise o sistema abaixo.

Diagrama de blocos com entrada X(s) e saída Y(s), três somadores, blocos B(s) e C(s) no caminho direto e blocos A(s) e E(s) em malhas de realimentação.

Assinale a opção que apresenta a função de transferência de malha aberta desse sistema.
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Eletrônica de Potência Retificadores Controlados a Tiristores

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Um conversor a tiristores monofásico de onda completa é alimentado por uma tensão senoidal e tem em sua saída uma carga puramente resistiva, como mostra a figura a seguir.

Ponte retificadora monofásica com quatro tiristores T1, T2, T3 e T4, fonte senoidal alternada e carga resistiva na saída.

ωt = 0, Instante de condução natural de T1 e T2;
ωt = π Instante de condução natural de T3 e T4;

Com base na figura acima e considerando os componentes ideais, com relação ao ângulo de disparo dos tiristores, é correto afirmar que, se o ângulo de disparo for:
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Eletrônica Digital Álgebra Booleana e Simplificação de Circuitos Lógicos

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Os teoremas de simplificação da álgebra Booleana permitem reduzir a expressão de um circuito lógico a uma forma mais simples, com menor número de termos ou variáveis, tornando possível uma implementação mais eficiente. Sendo assim, analise o circuito a seguir.

Circuito lógico com entradas A, B e C composto por um inversor, uma porta NAND, uma porta OR e uma porta AND com saída X.

Dessa forma, é possível afirmar que o circuito lógico mostrado acima pode ser substituído e implementado por uma ligação dos sinais A, B e C a uma porta:
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Eletrônica Digital Registradores de Deslocamento

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A respeito dos registradores de deslocamento, é correto afirmar que um estágio corresponde a
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Cada estágio de um registrador de deslocamento é um flip-flop.

Um registrador de deslocamento é uma cadeia de flip-flops. Cada flip-flop armazena 1 bit e constitui um estágio.

Análise das alternativas

A) Errada: quatro bits seriam quatro estágios. B) Errada: um byte seriam oito estágios. D) Errada: o elemento de estágio é o flip-flop, sensível a borda, e não o latch. E) Errada: o ciclo de clock é a temporização do deslocamento, não um estágio.

Referência: Tocci, Sistemas Digitais — registradores de deslocamento.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Sistemas de Controle Controlabilidade e Observabilidade

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Analise o sistema em tempo discreto abaixo.

Equações de estado: x(k+1) = [0,1 -0,1; 0 0,5] x(k) + [0; 1] u(k) e y(k) = [2,0 -4,0] x(k).

Com relação a esse sistema, é correto afimar que ele é:
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Eletrônica Digital Conversores Analógico-Digitais (A/D)

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A respeito de um conversor analógico-digital (A/D) de aproximações sucessivas, é correto afirmar que:
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O conversor de aproximações sucessivas é mais rápido que o de rampa digital.

O SAR determina um bit por ciclo de clock, com tempo de conversão fixo de N ciclos. O de rampa digital pode precisar de até 2^N ciclos. Portanto o SAR converte mais rápido.

Análise das alternativas

A) Errada: o SAR exige registrador e lógica de controle mais complexos. C) Errada: o tempo é fixo, independe da entrada; quem depende é a rampa digital. D) Errada: cada bit leva um ciclo de clock. E) Errada: o tempo é N períodos de clock, logo depende da frequência.

Referência: Tocci, Sistemas Digitais — conversores A/D.

Resolução comentada do VaiConcursos.