P3CL 2013

Prévia do material em texto

Boa Prova 
 unesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA 
 CAMPUS DE GUARATINGUETÁ 
 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
PROVA 3 de CL-311 e ACSD-311 
 
Aluno:_________________________________________________________________________Data:03/10/13 
 
1- A função de transferência de malha aberta de um sistema de controle com realimentação unitária é dado por 
 
)256)(4)(2()( 2 ++++= ssss
K
sG 
 
Aplicando o critério de Routh, discuta a estabilidade do sistema de controle de malha fechada como uma função de K. Determine 
os valores de K que irão causar oscilação sustentada no sistema em malha fechada. Quais são as frequências de oscilação 
correspondentes? 
 
 
2- Um sistema realimentado é mostrado na figura ao lado 
 
(a) Determine o erro de estado estacionário para um degrau 
unitário quando K = 0,4 e 1)( =sGp . 
(b) Selecione um apropriado valor para )(sGp tal que o erro de 
estado estacionário seja igual a zero para uma entrada degrau 
unitária. 
 
3- Considere o diagrama de blocos mostrado abaixo. 
(a) Desenhe o lugar dos polos do sistema quando z é variado de zero a infinito. 
(b) Determine os valores de z tal que a razão de amortecimento dos polos dominantes seja 0,4. 
 
 
 
 
4- Um preciso sistema de controle 
de velocidade, mostrado ao lado, é 
requerido em uma plataforma 
usada para testes de giroscópios e 
de sistemas inerciais onde é 
necessária uma variedade de 
velocidades controladas com 
exatidão. Foi utilizado um sistema 
com motor CC e acionamento 
direto para fornecer (1) uma faixa 
de velocidade de 0,01°/s a 600°/s e 
(2) um erro estacionário máximo a 
uma entrada degrau de 0,1%. O acionamento direto do motor CC evita o uso de trem de engrenagens com os atritos e folgas 
inerentes. Além disso, o motor com acionamento direto possui alta capacidade de torque, alta eficiência e pequenas constantes de 
tempo do motor. A constante de ganho do motor é nominalmente de Km =1,8 mas é sujeita a variação de 50%. O ganho do 
amplificador Ka é normalmente superior a 10 e sujeito a variações de 10%. (a) Determine o valor mínimo do ganho de malha 
necessário para satisfazer o requisito de erro estacionário. (b) Determinar o valor limite de ganho para estabilidade. (c) Esboçar o 
lugar das raízes à medida que Ka varia de 0 a ∞. (d) Determinar as raízes quando Ka=40.