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Engenharia Mecânica ·

Modelagem de Sistemas Mecânicos

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2 AVC AVALIAÇÃO CONTÍNUA FOLHA DE RESPOSTA Disci INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Contínua AVC é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa Esta avaliação vale até 100 pontos Atenção 1 Serão consideradas para avaliação somente as atividades com status enviado As atividades com status na forma de rascunho não serão corrigidas Lembrese de clicar no botão enviar Atenção2 A atividade deve ser postada somente neste modelo de Folha de Respostas preferencialmente na versão Pdf Importante Sempre desenvolva textos com a sua própria argumentação Nunca copie e cole informações da internet de outro colega ou qualquer outra fonte como sendo sua produção já que essas situações caracterizam plágio e invalidam sua atividade Se for pedido na atividade coloque as referências bibliográficas para não perder ponto CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVC que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVC que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância Disciplina Modelagem e Simulação de Sistemas Resolução Resposta diagram with M k forces A equação do modelo matemático 2º Lei de Newton Σ Ft m₁ a₁ at d²x₁tdt² Vt dx₁tdt Assim Ft F mola t m₁ d²x₁tdt² Lembrando que F mola t k x₁t x₂t Substituido m₁ d²x₁tdt² k x₁t x₂t Ft m d²x₁tdt² kxt Ft 4 d²xtdt² 1 Xt Ft D octave1 num1 den4 0 1 t03141518849 gtfnumden xstepgt plottx xlabelTempo s ylabelDeslocamento do corpo xt m titleResposta ao degrau unitário a partir de Gs t x graph with xt time ans 0 0 31415 10000 62830 20000 94245 10001 125660 00000 157075 09998 188490 20000 VERIFICAÇÃO DO ITEM B C Exercício de transferência condição nula Transferência de Laplace L4 d²xtdt² 1 xt LFt L x Xs L x 5Xs X0 L x 5²Xs 5y 0 x0 45²xs 5y 0 x0 Xs Fs 4s²Xs Xs Fs Xs 4s² 1 Fs Gs Xs Fs 14s² 1 QUESTÃO 01 A modelagem e simulação de sistemas físicos é o primeiro passo para se projetar um controlador utilizando o enfoque clássico ou moderno de controle Uma empresa está procurando por um engenheiro e você está passando por um processo de avaliação técnica nesta empresa A escolha do tema foi justamente a aplicação do processo de modelagem e o domínio básico de programas de simulação Foi proposta uma avaliação onde você deve montar o modelo matemático dar a solução analítica e simular numericamente o sistema dinâmico com um programa computacional o Octave httpsoctaveonlinenet A figura a seguir apresenta um sistema massamolaamortecedor com m 4 kg k 1 Nm e b 2 Nsm Em t 0 s o sistema tem condições iniciais nulas ou seja x0 0 m e v0 0 ms Supor que não há atritos e nenhum tipo de força de oposição ao movimento além da força da mola e do amortecedor Quando necessário utilize a tabela de pares de transformada de Laplace e a tabela de propriedades da transformada de Laplace Determine a A equação do modelo matemático b A função de transferência do sistema c A resposta do sistema para uma força Ft dada por um valor de 1N a partir de t 0 s degrau unitário forneça o valor de xt para t 2s através da resposta ao degrau unitário da função de transferência realizada no programa computacional Octave QUESTÃO 02 A análise de um sistema dinâmico é fundamental para trabalhar com a teoria de controle Assim avaliar a estabilidade do sistema o tipo de resposta e os parâmetros dessa resposta como o sobressinal o tempo de subida e o tempo de acomodação são informações fundamentais para propor um controle adequado para um sistema físico São propostos a seguir dois sistemas que foram modelados e que resultam nas duas funções de transferência no domínio da transformada de Laplace dadas a seguir a Determine os polos dos sistemas dados b Avalie a estabilidade absoluta de cada sistema Justifique sua resposta