Lista de exercícios de Resposta ao degrau com respostas

Lista de exercícios de Resposta ao degrau grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
t (s)y(t)250,7 s?

Um sistema de primeira ordem G(s) = 5/(1s + 1) recebe uma entrada em degrau de tamanho 5 em t = 0, partindo do repouso. Encontre a saída y(0,7) em t = 0,7 s.

G(s) = 5/(1s + 1)U = 5t = 0,7 s
y(0.7) =
2.Fácil
t (s)y(t)y(∞) = ?

Um sistema de primeira ordem G(s) = 4/(0,8s + 1) recebe uma entrada em degrau de tamanho 10 em t = 0, partindo do repouso. Encontre o valor final y(∞) da saída.

G(s) = 4/(0,8s + 1)U = 10
y(∞) =
3.Média
t (s)y(t)3ts​ = ?

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 234/(s² + 3s + 78) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre o tempo de acomodação de 2 % ts da resposta ao degrau, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 234/(s² + 3s + 78)
ts = s
4.Média
t (s)y(t)1?

Um sistema tem a função de transferência G(s) = 22/(s² + 2s + 22) e recebe uma entrada em degrau unitário. Encontre o sobressinal percentual %OS da resposta ao degrau.

G(s) = 22/(s² + 2s + 22)
%OS = %
5.Difícil
k = 400 N/mc = 89 N·s/mm = 20 kgF = 5 Nx(t)

Uma massa m = 20 kg está pendurada em uma mola k = 400 N/m com um amortecedor viscoso c = 89 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). Em repouso, em equilíbrio, uma força constante F = 5 N é aplicada de repente. Encontre o maior deslocamento xmax em mm.

m = 20 kgk = 400 N/mc = 89 N·s/mF = 5 N
xmax = mm
6.Difícil
t (s)y(t)1tp​ = 0,5 s12 %

A resposta ao degrau de um sistema de segunda ordem sem zeros mostra 12 % de sobressinal, e o primeiro pico ocorre em t = 0,5 s. Encontre a frequência natural ωn.

%OS = 12 %tp = 0,5 s
ωn = rad/s

Gabarito

  1. 1. y(0.7) = 12,59
  2. 2. y(∞) = 40
  3. 3. ts = 2,667 s
  4. 4. %OS = 50,38 %
  5. 5. xmax = 14,56 mm
  6. 6. ωn = 7,58 rad/s

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