cap 4 – diagrama de blocos

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INTRODUÇÃO AO CONTROLO 1º semestre – 2011/2012. Cap 4 – Diagrama de Blocos. Transparências de apoio às aulas teóricas. Maria Isabel Ribeiro António Pascoal. Todos os direitos reservados - PowerPoint PPT Presentation

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Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Cap 4 – Diagrama de Blocos

Maria Isabel RibeiroAntónio Pascoal

Transparências de apoio às aulas teóricas

Todos os direitos reservadosEstas notas não podem ser usadas para fins distintos daqueles para que foram

elaboradas (leccionação no Instituto Superior Técnico) sem autorização dos autores

INTRODUÇÃO AO CONTROLO1º semestre – 2011/2012

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Introdução

Sistemas complexos são usualmente representados pela interacção de sub-sistemas mais simples

– Os sub-sistemas são representados pelas suas Funções de Transferência

– O conjunto é conhecida como Diagrama de Blocos

Como reduzir (simplificar) o diagrama de blocos para obter a função de transferência global?

– Método algébrico

– Redução gráfica sucessiva

– Teoria dos grafos

Não será objecto de estudo neste curso

Referênciaso Cap.3 – do livro de Franklin, Powel, Naemi (referência principal)

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Elementos Básicos e Blocos em Cascata

• Elementos básicos

• Blocos em cascata

bloco

ponto de derivaçãoDescrição

do bloco

X(s)

Z(s)

Y(s)

Y(s)

Y(s))s(Z)s(X

ponto de soma

)s(G1

)s(R1 )s(Y1 )s(G2

)s(Y2)s(R2

)s(R)s(G)s(Y 111 )s(R)s(G)s(Y 222

)s(G1

)s(R1 )s(G2

)s(Y2)s(Y1

)s(R)s(G)s(G)s(Y)s(G)s(Y 112122

)s(G)s(G 21

)s(R1 )s(Y2

A função de transferência de uma cascata é o produto da função de transferência dos

elementos da cascata(desde que não haja

interferência entre elementos!)

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Blocos em paralelo

• Blocos em paralelo

)s(G2

)s(R

)s(G3

)s(G1

)s(Y

)s(R)s(G)s(G)s(G)s(Y 321

)s(G)s(G)s(G 321 )s(R )s(Y

A função de transferência de blocos em paralelo é a soma das funções de transferência

desses blocos

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Forma Canónica da Realimentação

retroacção negativa

retroacção positiva

H(s)C(s)R(s)G(s)G(s)E(s)C(s)

)s(R)s(G)s(H)s(G1)s(C

)s(H)s(G

)s(H)s(G1)s(G

função de transferência em cadeia aberta

função de transferência em cadeia fechada

G(s)H(s)1G(s)

Nomenclatura

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Diagramas de Blocos: reduções sucessivas

Mover um bloco para trás de um ponto de derivação

Mover um bloco para a frente de um ponto de derivação

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Diagramas de Blocos: reduções sucessivas

Mover um bloco para trás de um ponto de soma

Mover um bloco para a frente de um ponto de soma

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Redução Sucessiva de Diagramas de Blocos

Exemplo 1

)s(G1 )s(G)s(G 32

)s(H)s(H)s(H 321

+

-

)s(H)s(H)s(H)s(G)s(G1)s(G)s(G)s(G

)s(R)s(C

32132

321

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Redução Sucessiva de Diagramas de Blocos

Exemplo 2

)s(G1 )s(G4 )s(G2

)s(G3

)s(H1

)s(H2

+

+ +

++

-

)s(G)s(G)s(H1)s(G)s(G

411

41

)s(G)s(G 32

+

-

)s(H2

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Redução Sucessiva de Diagramas de Blocos

Exemplo 3

)s(B

)s(A

)s(C

++

+

-

)s(X )s(Y

)s(B

)s(A

)s(C)s(B

++

+

-

)s(X )s(Yx1

x2

x3

x5)xx(xx 2135

)s(B

)s(A

)s(C)s(B

+ ++

-

)s(X)s(Y

x2

x3

x1

x5

)xx(xx 3125

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Redução Sucessiva de Diagramas de Blocos

Exemplo 4

)s(B

)s(A

)s(C

++

+

-

)s(B

)s(A

)s(B)s(C

++

+

-

sugestão

)s(B)s(C

+

-

)s(B

)s(A

+

)s(B)s(C1)s(B)s(A

Capítulo 4- Diagrama de Blocos

Redução Sucessiva de Diagramas de Blocos

Exemplo 5 )s(H1

)s(H2

)s(G2)s(G1 )s(G3

+

+

+-

-

sugestão

)s(H1

)s(G)s(H

3

2

)s(G2)s(G1 )s(G3

+

+

+-

- )s(H1

)s(G)s(H

3

2

)s(G2)s(G1 )s(G3

+

+

+-

-

)s(G)s(H

3

2

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