quarta-feira, 22 de junho de 2022

Margens de um Sistema

As ferramentas de controle em frequência não servem apenas para desenhar determinada função de transferência, esses desenhos carregam informações importantes que são usadas para deteinar o controle, abaixo vamos ver um pouco delas:
 
Margem de ganho
É definida por determinar o quanto o ganho pode aumentar antes que o sistema atinja a instabilidade, uma margem de ganho pequena instabilizar rápido, uma margem de ganho maior, e podem ser usados maiores ganhos sem perder a estabilidade.
 
Margem de fase
 É a defasagem do sistema entre o sistema em MA em relação a quando o sistema em MF atinge a instabilidade, devido o aumento de ganho.

Elas podem ser estimadas usando os diagramas que traçamos anteriormente, por exemplo no diagrama de Bode, olhamos na curva de fase onde o sistema cruza 180°, olhamos a mesma frequência no diagrama de magnitude e vemos quanto de ganho é necessário para levar a magnitude a 0 dB, esse número será a margem de ganho, e no diagrama de magnitude vemos em qual frequência a magniyude deixa de ser 0dB, então nessa frequência olhamos a curva de fase e vemos a diferença da fase atual e 180° essa será a margem de fase, mas isso é apenas uma estimativa, na prática utiliza-se softwares para calcula-las, veja então o exemplo abaixo com o módulo de python:
 
Esse comando retornará a margem de ganho e de fase, além da frequência onde a fase cruza 180° e a frequência onde a magnitude cruza 1dB.
 
O controle com a resposta em frequência consiste em adicionar polos e zeros para manipular essas margens e termos elas onde desejamos.

Fonte:

Livro Engenharia de Sistemas de Controle, Normam E. Nise 6 edição.

Aulas de SISC2 no Instituto Federal de São Paulo, Campûs São Paulo de 05/2021 até 07/2021.