P1 - Sistemas de Controle 2021 2

Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Mecânica - DEM Disciplina: SISTEMAS DE CONTROLE - MCA08756 Professor: Flávio Morais de Souza AVALIAÇÃO 01 - 2021/2 NOME:____________________________________________________________ Questão 01 (2 pontos) Determine a função de transferência de FOPDT (primeira ordem mais tempo morto) aproximada para um sistema que tem como função de transferência original 𝐺𝑝 = 𝐾 (15∗𝑠+1)3 Questão 02 (2 pontos) Considere o sistema de malha fechada dado por uma função de transferência: 𝑤𝑛 2 𝑠2 + 2𝜁𝑤𝑛𝑠 + 𝑤𝑛2 Determine os valores de 𝜁 e de 𝑤𝑛 de modo que o sistema responda a uma entrada em degrau com aproximadamente K% de sobressinal e com um tempo de acomodação de 20 segundos para o critério de 2%. Pede-se também o erro de estado estacionário tipo aceleração. Questão 03 (2 pontos) Uma suspensão ativa de um veículo pode ser vista conforme os dados e detalhes abaixo. (M1) 1/4 massa do veículo (500 + K) kg (M2) massa da suspensão 320 kg (K1) constante de mola da suspensão 80.000 N/m (K2) constante de mola da roda/pneu 500.000 N/m (b1) constante de amortecimento da suspensão 350 N.s/m (b2) constante de amortecimento da roda/pneu 15.020 N.s/m (U) força de controle Equações Diferenciais (EDO´s): Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Engenharia Mecânica - DEM Disciplina: SISTEMAS DE CONTROLE - MCA08756 Professor: Flávio Morais de Souza Pede-se elaborar um modelo no simulink em malha aberta (não usar controlador) que possa ser usado para simular tal sistema Questão 04 (2 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. Questão 05 (2 pontos) Utilizando o mapa de pólos e zeros, verificar se o sistema abaixo é estável, instável ou marginalmente estável. Explicar decisão. 𝑮(𝒔) = 𝟏𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝑲 𝒔𝟒 + 𝟖𝟐𝒔𝟑 + 𝟏𝟕𝟗𝟎𝒔𝟐 + 𝟑𝟔𝟓𝟎𝒔 + 𝟖𝟏𝟐𝟓 Onde K = número do grupo a ser informado pelo professor