Relatorio 1 Giuliana Rocha e Larissa Martins

Prévia do material em texto

ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
 
Laboratório de Controle e Automação II 
 
 
 
Introdução ao SIMULINK e Espaço de 
Estado 
 
 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO: 
Giuliana Rocha 
Larissa Martins 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14/08/2017 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
O SIMULINK é uma ferramenta computacional constituída por uma biblioteca de 
blocos integrada ao MATLAB, para modelação, simulação e análise dinâmica de 
sistemas. O seu ambiente gráfico para modelação permite a construção de modelos na 
forma de diagramas de blocos. A ferramenta suporta sistemas lineares e não lineares, 
modelados em regime contínuo, discreto ou regime híbrido. 
O sistema de controle moderno é complexo e tem muitas entradas e saídas que 
podem ou não ser relacionadas de maneira complexa. Pra analisar esse sistema, é 
essencial reduzir a complexidade das expressões matemáticas, bem como recorrer aos 
computadores para a maioria dos processamentos necessários para análise. A 
abordagem com base no espaço de estados é a mais apropriada para analisar o sistema 
sob esse ponto de vista. 
Enquanto a teoria de controle convencional é fundamentada na relação entrada-
saída, ou função de transferência, a teoria de controle moderno é baseada na descrição 
de um sistema de equação diferencial vetorial-matricial de primeira ordem. O uso dessa 
notação simplifica bastante a representação matemática do sistema de equações. O 
aumento no número das variáveis de estado, no número de entradas ou no número de 
saídas não aumenta a complexidade das equações. 
 
 
2. DESCRIÇÃO DOS PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 Exemplo: Realizar a simulação para a entrada tipo degrau unitário, rampa e parábola 
para obter a resposta do sistema e o erro. 
Função de Transferência: G(s) = 
a) Resposta ao Degrau Unitário 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
b) Resposta à Rampa 
 
 
c) Resposta à Parábola 
 
 
Atividade 01: Função de Transferência: G(s) = 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
a) 1.1 Resposta em Degrau Unitário MA 
 
 
1.2 Resposta à Rampa MA 
 
 
1.3 Resposta à Parábola MA 
 
 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
b) 1.1 Resposta em Degrau Unitário MF 
 
 
1.2 Resposta à Rampa MF 
 
 
1.3 Resposta à Parábola MF 
 
 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
Atividade 02: Função de Transferência: G(s) = 
a) 2.1 Resposta em Degrau Unitário MA 
 
 
2.2 Resposta à Rampa MA 
 
 
2.3 Resposta à Parábola MA 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
b) 2.1 Resposta em Degrau Unitário MF 
 
 
2.2 Resposta à Rampa MF 
 
 
2.3 Resposta à Parábola MA 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
 
Atividade 03: Encontrar as equações de Espaço de Estado dos sistemas solicitados nas 
questões anteriores. 
3.1 Para a função da atividade 01 
 
 
3.2 Para a função da atividade 02 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
Atividade 04: Realize a simulação das representações em espaço de estado utilizando a 
entrada degrau unitário e rampa. 
a) 4.1 Para a função da atividade 01. Entrada em degrau unitário MA 
 
 
4.2 Para a função da atividade 02. Entrada em degrau unitário MA 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
b) 4.1 Para a função da atividade 01. Entrada em rampa MF 
 
 
4.2 Para a função da atividade 02. Entrada em rampa MF 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 Com a ferramenta SIMULINK foi mais fácil resolver as atividades propostas pois não 
há a necessidade de escrita de código, apenas a utilização de blocos. 
 Ao realizar o exemplo proposto pode-se observar que a resposta temporal do 
sistema descrito não apresentou erro em uma entrada do tipo degrau unitário, mas 
apresenta erro para as entradas do tipo rampa e parábola pois o tipo da função é 1. 
 
4. CONCLUSÃO 
 
Do ponto de vista ferramental, tanto o MATLAB quanto o SIMULINK formam um. A 
vantagem do SIMULINK comparado com o MATLAB nasce na facilidade do uso do 
primeiro, pois é similar ao Arena. Em vez de códigos escritos como texto, o usuário 
trabalho com "blocos". De forma adicional, o programa pode ser "rodado" do MATLAB, em 
apenas um conjunto de linhas. 
 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA – EST 
 
 
 
Avenida Darcy Vargas, 1200 - Parque Dez CEP - 69.050.020 - Manaus-Am - www.uea.edu.br 
1. OGATA, Katsuhiko – Engenharia de Controle Moderno, 2010, 5° edição, editora 
Pearson. 
 
2. Tutorial de Introdução ao SIMULINK – Técnico em Lisboa. Site: 
https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/3779579951083/Simulink_tutorial_12.ppd