Universidade Presbiteriana Mackenzie Automaç˜ao e Controle I
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Automação e Controle I – Aula 15T – Professor Marcio Eisencraft – julho 2006 em que, depois de obtida a transformada de Laplace inversa com condições ini- ciais nulas, d x dx y + dt dt 2 1 1 () t = b2 + b 2 1 b0 x1 Mas os termos com derivadas são as definições das variáveis de fase obtidas no primeiro bloco. Assim, escrevendo-se os termos em ordem inversa para dar a forma de uma equação de saída, () t b0 x1 + b1x 2 b2 x3 y + = . Portanto, o segundo bloco forma simplesmente uma combinação linear espe- cífica das variáveis de fase desenvolvidas no primeiro bloco. Segundo uma outra perspectiva, o denominador da função de transferência conduz às equações de estado enquanto o numerador fornece a equação de saída. Exercício 2. (NISE, 2002, p. 106) Obter a representação no espaço de estados da função de transferência mostrada na Figura 3. Desenhar também um diagrama de blocos com integradores, somadores e ganhos que implementem este sistema. Figura 3 - Função de transferência (NISE, 2002). 3. (NISE, 2002, p. 107) Obter as equações de estado e a equação de saída da representação em variáveis de fase da função de transferência 2s + 1 + 7s + 9 G () s = . s 2 4. (NISE, 2002, p. 119) Um míssil em vôo, como mostrado na Figura 4, está submetido a diversas forças: empuxo, sustentação, arrasto e ação da gravida- 4
Automação e Controle I – Aula 15T – Professor Marcio Eisencraft – julho 2006 de. O míssil voa com um ângulo de ataque, α , em relação ao eixo longitudi- nal, criando sustentação. Para manobrar o míssil, controla-se o ângulo φ do corpo do míssil em relação à vertical, movendo angularmente o motor pro- pulsor da parte traseira. A função de transferência relacionando o ângulo φ ao deslocamento δ do motor é da forma: Φ Δ () K s a b = 3 2 () s K3s + K2s + K1s + K0 5 s + K Representar o controle de manobra do míssil no espaço de estados. Figura 4 – Míssil (NISE, 2002). 5. (NISE, 2002, p. 118) Represente a seguinte função de transferência no espa- ço de estados. Dê sua resposta na forma matricial vetorial. T 2 () ( s + 3s + 7) s = 2 ( s + 1)( s + 5s + 4) .
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Automação e <strong>Controle</strong> I – Aula 15T – Professor Marcio Eisencraft – julho 2006<br />
em que, depois de obtida a transformada de Laplace inversa com condições ini-<br />
ciais nulas,<br />
d x dx<br />
y +<br />
dt dt<br />
2<br />
1<br />
1<br />
() t = b2<br />
+ b 2 1 b0<br />
x1<br />
Mas os termos com derivadas são as definições das variáveis de fase obtidas<br />
no primeiro bloco. Assim, escrevendo-se os termos em ordem inversa para<br />
dar a forma de uma equação de saída,<br />
() t b0<br />
x1<br />
+ b1x<br />
2 b2<br />
x3<br />
y +<br />
= .<br />
Portanto, o segundo bloco forma simplesmente uma combinação linear espe-<br />
cífica das variáveis de fase desenvolvidas no primeiro bloco.<br />
Segundo uma outra perspectiva, o denominador da função de transferência<br />
conduz às equações de estado enquanto o numerador fornece a equação de<br />
saída.<br />
Exercício<br />
2. (NISE, 2002, p. 106) Obter a representação no espaço de estados da função<br />
de transferência mostrada na Figura 3. Desenhar também um diagrama de<br />
blocos com integradores, somadores e ganhos que implementem este sistema.<br />
Figura 3 - Função de transferência (NISE, 2002).<br />
3. (NISE, 2002, p. 107) Obter as equações de estado e a equação de saída da<br />
representação em variáveis de fase da função de transferência<br />
2s<br />
+ 1<br />
+ 7s<br />
+ 9<br />
G () s = .<br />
s<br />
2<br />
4. (NISE, 2002, p. 119) Um míssil em vôo, como mostrado na Figura 4, está<br />
submetido a diversas forças: empuxo, sustentação, arrasto e ação da gravida-<br />
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