Lista de exercícios de Erro em regime permanente e controle PID com respostas

Lista de exercícios de Erro em regime permanente e controle PID grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
r(t) = 2+2(s + 5)(s + 10)C(s)−

Um degrau de tamanho 2 é aplicado a uma malha com realimentação unitária com G(s) = 2/((s + 5)(s + 10)). Encontre o erro em regime permanente ess.

G(s) = 2/((s + 5)(s + 10))r(t) = 2·u(t)
ess =
2.Fácil
R(s)+10(s + 3)s(s + 2)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta G(s) = 10(s + 3)/(s(s + 2)). Encontre a constante de erro de velocidade Kv.

G(s) = 10(s + 3)/(s(s + 2))
Kv =
3.Média
r(t) = 2t+Ks(s + 10)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária com G(s) = K/(s(s + 10)) deve seguir a rampa r(t) = 2t com um erro em regime permanente de 0,05. Encontre o ganho K.

G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0,05
K =
4.Média
R(s)+K = 202,50,5s + 1C(s)−

Um processo G(s) = 2,5/(0,5s + 1) é controlado por um ganho proporcional K = 20 em uma malha com realimentação unitária. Encontre o erro em regime permanente ess para um degrau, como porcentagem do tamanho do degrau.

G(s) = 2,5/(0,5s + 1)K = 20
ess = %
5.Difícil
R(s)+K = 205s(s + 8)C(s)−

Um controlador proporcional K = 20 controla a planta G(s) = 5/(s(s + 8)) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o tempo de acomodação de 2 % ts da resposta ao degrau, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 5/(s(s + 8))K = 20
ts = s
6.Difícil
R(s)+10 + Kd​s1s(s + 1)C(s)−

Um controlador PD C(s) = 10 + Kd·s controla a planta G(s) = 1/(s(s + 1)) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho derivativo Kd que dá à malha fechada um coeficiente de amortecimento ζ = 0,8.

G(s) = 1/(s(s + 1))Kp = 10ζ = 0,8
Kd = s

Gabarito

  1. 1. ess = 1,923
  2. 2. Kv = 15
  3. 3. K = 400
  4. 4. ess = 1,961 %
  5. 5. ts = 1 s
  6. 6. Kd = 4,06 s

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