Motor CC Controlado pela Armadura Modelagem Simulação e Análise no Matlab-Simulink

Modelagem e Simulação de Sistemas Enunciado O motor de corrente contínua é um dos principais tipos de atuadores utilizados nos sistemas industriais Além dos equipamentos industriais elevadores guinchos e acionamentos de laminadores de aço o motor CC pode ser utilizado em veículos elétricos ferramentas eletrodomésticos e até em brinquedos Em um projeto de sistema de controle de velocidade do motor CC é imprescindível utilizarse do modelo matemático do motor O motor CC pode ser controlado pela armadura ou pelo campo e o tipo de acionamento influencia na determinação do modelo Partindo do princípio de que o motor CC especificado a seguir seja controlado pela armadura Com base nas informações acima faça o que se pede a Sabendose que um motor CC é um sistema eletromecânico desenhe o esquema do modelo matemático supondo que seja controlado pela armadura indicando as variáveis de entrada de saída bem como os elementos que compõem o modelo das partes elétrica e da parte mecânica Explique estes elementos Utilize a mesma nomenclatura da especificação do motor do enunciado b Determine a função de transferência Gs ΩsViS em função dos elementos descritos no item 1 do motor CC controlado pela armadura Onde Ω velocidade angular do motor Vi tensão de entrada c Escreva a função de transferência obtida no item b utilizando os valores das especificações do motor indicado Suponha para o cálculo de Km a fórmula abaixo e que KtKe Desenhe o diagrama de blocos do modelo completo separando o sistema mecânico do sistema elétrico d Fazer a simulação do motor a partir da função de transferência obtida no item 3 usando o MatlabSimulink ou o Octave aplicando um degrau de tensão de 30V na entrada e Plote o gráfico da velocidade angular A partir do resultado faça uma análise Aplique diferentes valores de tensão e analise os resultados Olá Por favor Mande os arquivos da simulação no MatlabSimulink ou o Octave junto com a resposta para eu poder rodálo aqui no meu pc Se possível use um gratuito para que eu possa instalar aqui Não pule ou simplifique as respostas mostre todo o processo Insira seus comentários com a linha de raciocínio que usou Nada sofisticado só para entender mesmo Cuidado ao enviar o trabalho já me mandaram um PDF que não dava para entender nada porque a resolução ficou muito baixa ou porque não dava para entender a letra Obrigado d Montando no Simulink do Matlab a função de transferência da equação 9 com os parâmetros dados obtémse a figura abaixo Aplicandose um degrau de tensão de 30V na entrada Vi obtémse a resposta do sistema pode ser vista na figura abaixo e Pelo gráfico do item anterior percebese que o sistema passa pelo período transitório e depois se estabiliza Se repetirmos o experimento anterior várias vezes para diferentes valores de tensão e medirmos a velocidade angular em regime permanente podemos montar a Tabela abaixo Vi V ω rads 5 96 10 192 15 288 20 384 25 480 30 577 a Esquema do Modelo do Motor circuit diagram p01 Vi Ra Ia La dIadt E 1 E Ke w 2 Jm dwdt T Bm w 3 T KT Ia 4 Substituindose 2 em 1 e 4 em 3 Vi Ra Ia La dIadt Ke w La dIadt Ra Ia Vi Ke w 5 Jm dwdt KT Ia Bm w p02 Jm dwdt Bm w KT Ia 6 As equações 5 e 6 descrevem o modelo dinâmico do motor de corrente contínua Parâmetros da figura e das equações Ra resistência de armadura La indutância da armadura Vi tensão aplicada no motor Ia corrente de armadura E força contraeletromotriz induzida Ke constante de força contraeletromotriz w velocidade angular do motor T torque eletromagnético desenvolvido KT constante de torque Jm momento de inércia do motor Bm coeficiente de atrito dinâmico do motor p03 b Aplicandose a transformada de Laplace nas equações 5 e 6 sLa Ias Ra Ias Vis Ke ws sLa Ra Ias Vis Ke ws Ias 1sLaRa Vis Ke ws 7 5Jm ws Bm ws KT Ias 5Jm Bm ws KT Ias ws KT5Jm Bm Ias 8 Substituindose 7 em 8 ws KT5Jm Bm 1sLa Ra Vis Ke ws sJm BmsLa Ra Ωs kT Vis kT ke ωs p04 Jm La s2 Bm La Jm Ra s Bm Ra kT ke Ωs kT Vis Ωs Vis kT Jm La s2 Bm La Jm Ra s Bm Ra kT ke 9 A EQUAÇÃO ACIMA É A FUNÇÃO DE TRANSFERENCIA DO MOTOR CC CONTROLADO PELA ARMADURA c SUBSTITUINDO OS PARÂMETROS DADOS NA FUNÇÃO DE TRANSFERENCIA DA EQUAÇÃO 9 kT 005 ke kT 005 Jm La 40 x 106 0006 24 x 107 Bm La Jm Ra 40 x 106 0006 40 x 106 3 12024 x 104 Bm Ra kT ke 40 x 106 3 005 005 00026 Ωs Vis 005 24 x 107 s2 12024 x 104 s 00026 p05 DIAGRAMA DE BLOCOS DO SISTEMA COMPLETO PODE SER IMPLEMENTADO A PARTIR DAS EQUAÇÕES 7 E 8 LOGO SISTEMA ELETRICO SISTEMA MECÂNICO Vis 1Lc s Ra Iacs kTsJm Bm ωs ke feedback to