P1 - Sistemas de Controle 2021 1

Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Mecânica - DEM Disciplina: SISTEMAS DE CONTROLE - MCA08756 Professor: Flávio Morais AVALIAÇÃO 01 - 2021/1 - EARTE NOME: ____________________________________________________________ Questão 01 (2,0 pontos) Pretende-se projetar um controlador para um sistema 𝐺(𝑠) = 1+𝐾 (𝑠+5)(𝑠+1)𝑠 de tal forma que tenhamos o tempo de assentamento em malha fechada menor que 4 segundos, sobressinal máximo de 10%. Qual deverá ser a contribuição angular e modular desse controlador para satisfazer o critério acima? O Valor K será informado pelo professor. Questão 02 (2,0 pontos) Um sistema de controle proposto para o posicionamento de um elevador é mostrado no diagrama de blocos abaixo. Determine a faixa de valores de T para que o sistema opere de maneira estável. Questão 03 (2,0 pontos) Utilizando-se o “system identification toolbox” do matlab, pede-se identificar a função de transferência do processo para aquisição de dados fornecida pelo professor. Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Mecânica - DEM Disciplina: SISTEMAS DE CONTROLE - MCA08756 Professor: Flávio Morais Questão 04 (2,0 pontos) Considerando um sistema massa mola cuja equação diferencial encontra-se abaixo, pede-se obter o modelo linearizado em torno do seu ponto de equilíbrio e produzir uma simulação comparando o modelo real com o linearizado. 𝑢(𝑡) + 𝑚𝑔 − 𝑘𝑥(𝑡) − 5 ∗ 𝑏 𝑑𝑥(𝑡) 𝑑𝑡 = 𝑚 𝑑2𝑥(𝑡) 𝑑𝑡2 Onde: u(t)= Força de excitação [N]; x(t)= Deslocamento [m]; m= massa em [Kg]; g= aceleração da gravidade [m/s^2]; b=coeficiente de amortecimento [m/N.s]; Para simulação o próprio aluno poderá escolher os valores dos parâmetros. Questão 05 (2,0 pontos) Obter as constantes de erros estático tipo posição, velocidade e aceleração do sistema abaixo. Pede-se também calcular os erros no estado estacionário (posição, velocidade e aceleração). Obs: considerar o pólo originalmente em -12 em uma nova posição: s=(-12-K)