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Notas de Aula de Controle I da UTPR - DAELN, Exercícios de Sistemas de Controle Lineares

Aqui estão as notas de aula para a disciplina de controle i ministrada na utpr - daeln. Elas contêm informações sobre as provas, figuras e exercícios relacionados a este assunto. Além disso, contém instruções para projetar compensadores, calcular polinômios e tempo de estabilização, entre outras informações.

Tipologia: Exercícios

2021

Compartilhado em 25/10/2021

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aquila-sampaio-assis-11 🇧🇷

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UTFPR - DAELN - Disciplina: Controle I
Primeira prova - 09/07/13
Prof. Paulo Roberto Brero de Campos
ALUNO:
1. No plano S, mostre as seguintes regi˜oes: a) ξ > 0,25; b) ts < 10s; c) ωn= 9rad/s;
d) ωd= 3rad/s; e) overshoot < 10%. (1 ponto)
Figura 1: Lugar das ra´ızes
2. Dada o sistema mostrado na figura 2, com G(s) = 1
s+1 : a) projete um compensador
C(s) = k(s+a)
spara obter ts5% = 0,2seωn= 20rad/s.(1,5 pontos) b) Calcule Kp
e o erro em regime para uma entrada degrau unit´ario. (0,25 pontos) c) Calcule
Kve o erro em regime para uma entrada rampa unit´aria. (0,25 pontos)
Figura 2: Lugar das ra´ızes
3. Dado o sistema mostrado na figura 2, com G(s) = 2
s+2 eC(s) = K: a) Calcule o
tempo de estabiliza¸ao da planta em malha aberta.(0,25 pontos) b) Projete um
compensador para obter ts5%M F =ts5%MA
5.(1,5 pontos) c) Calcule Kpe o erro em
regime para uma entrada degrau unit´ario. (0,25 pontos)
4. Calcule os polinˆomios A(s), B(s), C(s) e D(s) para que em malha fechada o polinˆomio
caracter´ıstico seja Q(s) = s2+ 5s+ 10, conforme mostrado na figura 3 . A condi¸ao
´e que o umero de zeros deve ser sempre menor que o umero de olos. (1 ponto)
Figura 3: Lugar das ra´ızes
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UTFPR - DAELN - Disciplina: Controle I

Primeira prova - 09/07/

Prof. Paulo Roberto Brero de Campos ALUNO:

  1. No plano S, mostre as seguintes regi˜oes: a) ξ > 0 , 25; b) ts < 10 s; c) ωn = 9rad/s; d) ωd = 3rad/s; e) overshoot < 10%. (1 ponto)

Figura 1: Lugar das ra´ızes

  1. Dada o sistema mostrado na figura 2, com G(s) = (^) s+1^1 : a) projete um compensador C(s) = k(s s+ a)para obter ts5% = 0, 2 s e ωn = 20rad/s. (1,5 pontos) b) Calcule Kp e o erro em regime para uma entrada degrau unit´ario. (0,25 pontos) c) Calcule Kv e o erro em regime para uma entrada rampa unit´aria. (0,25 pontos)

Figura 2: Lugar das ra´ızes

  1. Dado o sistema mostrado na figura 2, com G(s) = (^) s+2^2 e C(s) = K: a) Calcule o tempo de estabiliza¸c˜ao da planta em malha aberta.(0,25 pontos) b) Projete um compensador para obter ts5%M F = ts5% 5 M A. (1,5 pontos) c) Calcule Kp e o erro em regime para uma entrada degrau unit´ario. (0,25 pontos)
  2. Calcule os polinˆomios A(s), B(s), C(s) e D(s) para que em malha fechada o polinˆomio caracter´ıstico seja Q(s) = s^2 + 5s + 10, conforme mostrado na figura 3. A condi¸c˜ao ´e que o n´umero de zeros deve ser sempre menor que o n´umero de p´olos. (1 ponto)

Figura 3: Lugar das ra´ızes

i

  1. Dado o diagrama em blocos mostrado na figura 4 , obtenha a fun¸c˜ao de transferˆencia Y (s)/R(s). (2 pontos)

Figura 4

  1. Considere o sistema mostrado na figura 5. Qual o efeito de uma perturba¸c˜ao degrau unit´ario na resposta de sa´ıda, em regime permanente? Mostre a sua resposta matematicamente. (1 ponto)

Figura 5

  1. Obtenha o modelo do sistema mostrado na figura 6 , que ´e um controle de posi¸c˜ao de antena. Considere o sistema de engrenagens como um ganho Ke e que a dinˆamica da antena est´a modelada junto com o motor. (1 ponto)

Figura 6

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