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Considere o sistema de controle apresentado a seguir.

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Para a construção do lugar das raízes do sistema acima é preciso calcular os pontos de partida e de chegada. Assinale a opção que apresenta aproximadamente, e respectivamente, os pontos de partida e de chegada desse sistema.

No estudo da estabilidade de sistemas lineares, a análise da resposta em frequência permite avaliar como variações de ganho influenciam a estabilidade relativa do sistema. Assim, considere a função de transferência em malha aberta


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Para fins de análise por meio dos diagramas de Bode, considera-se a aplicação de um ganho proporcional K = 10, resultando na função de transferência em malha aberta KG(s). A Figura 8 apresenta os diagramas de Bode de G(s) e KG(s), destacando as frequências de cruzamento de ganho (Égc1 e Égc2) no diagrama de magnitude e os correspondentes pontos no diagrama de fase, utilizados na determinação da margem de fase (¦M).


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Figura 8  Diagramas de Bode dos sistemas G(s) e KG(s). 


Com base na função de transferência apresentada, nos diagramas de Bode da Figura 8 e nos efeitos da aplicação do ganho proporcional sobre a resposta em frequência desse sistema, assinale a alternativa correta.

A Figura 5 apresenta o Lugar Geométrico das Raízes (LGR) de um sistema de controle em malha fechada para valores crescentes do ganho K.


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Figura 5  Lugar Geométrico das Raízes do sistema.



O diagrama de blocos correspondente é apresentado na Figura 6.


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Figura 6  Sistema de controle em malha fechada com realimentação unitária negativa.  



Considerando a variação do ganho K, assinale a alternativa que apresenta corretamente o ganho crítico Kcr, no qual o sistema atinge o limite de estabilidade e passa a apresentar oscilações sustentadas, bem como a respectiva frequência angular dessas oscilações.

Considere o sistema contínuo representado pelo diagrama de blocos da Figura 4, com realimentação unitária negativa. Sejam U(s), X(s), X‚(s) e Y(s) as transformadas de Laplace dos sinais u(t), x(t), x‚(t) e y(t), respectivamente. Considere ainda que x(t) e x‚(t) representam as variáveis de estado do sistema, enquanto u(t) e y(t) representam, respectivamente, a entrada e a saída.


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Figura 4  Diagrama de blocos de um sistema de controle. 



Assinale a alternativa que determina as matrizes A, B, C e D da representação em espaço de estados do sistema, na forma:


‹ = Ax + Bu, y = Cx + Du.

A Figura 2 apresenta um sistema de controle em malha fechada.


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Figura 2  Diagrama de blocos de um sistema de controle.

 

Considerando R(s) como o sinal de referência (setpoint) e Y(s) como a saída do sistema, assinale a alternativa que representa corretamente a função de transferência equivalente entre a entrada e a saída do sistema, ou seja, H(s) = Y(s)/R(s).