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Capítulo 10: Técnicas de Resposta de Freqüência 1 Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc. Fig. 10.50 (continuação) b. Diagrama de Bode para o sistema do Exemplo 10.13 Freqüência (rad/s) Fase (graus) Freqüência (rad/s)

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Capítulo 10: Técnicas de Resposta de Freqüência

1Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.50(continuação)b. Diagrama deBode para osistema doExemplo 10.13

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

Freqüência (rad/s)

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2Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.51Gráficoslogarítmicos demagnitude de Bodetípicos nãonormalizados esem escalamostrando o valordas constantes deerro estático:a. Tipo 0;b. Tipo 1;c. Tipo 2

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3Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.52Gráfico demagnitudelogarítmica deBode para oExemplo 10.14

0,1

/décCruzamento em zero dB

- 40 dB/déc20 dB/déc

Freqüência (rad/s)

20 dB/déc

Freqüência (rad/s)b

40 dB/déc

Cruzamento em zero dB

20 dB/déc

Freqüência (rad/s)0,1

0,1

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4Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.53Gráfico de magnitude logarítmica de Bodepara o Exercício de Avaliação 10.10

Freqüência (rad/s)

0,01 0,1

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5Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.54O efeito doretardo naresposta defreqüência

Gráfico de ganho

Fase (graus)

Gráfico de fase sem retardo

Gráfico de fase com retardo

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6Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.55Diagrama deresposta defreqüência paraG(s) =K/[s (s + 1)(s + 10)]com um retardode 1 s e K = 1;a. diagrama demagnitude;b. diagrama defase

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)0,10,01

0,01 0,1

Fase

(gra

us)

RetardoSistema

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7Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.56Resposta ao degraupara sistema a malhafechada comG(s) =5/[s(s +1)(s + 10)]:a. com retardo de 1 s;b. sem retardo

Tempo (s)

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

Tempo (s)

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

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8Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.57Diagramas deBode parasubsistema comfunção detransferência nãodeterminada

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

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9Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.58Diagramas de Bodeoriginais menosresposta deG1(s) =25/(s2 + 2,4s + 25)

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

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10Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.59Diagramas de Bodeoriginais menosresposta deG1(s)G2(s) =[25/(s2 + 2,4s +25)]· [90/(s + 90)]

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

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11Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.60Diagramas deBode para oExercício deAvaliação 10.12.

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

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12Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. 10.61Diagramas deresposta defreqüência amalha fechadapara o sistemade controle deantena (K = 1)

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

0,1

0,1

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Fig. P10.1

Sistema 1 Sistema 2

Sistema 3 Sistema 4

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14Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. P10.2

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

0,1

0,1

Fase

(gra

us)

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Fig. P10.3

Eixo real

Eix

o im

agin

ário

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Fig. P10.4

Sistema 1 Sistema 2

Sistema 3

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Fig. P10.5

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Fig. P10.6

Sistema 1

Sistema 2

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Fig. P10.7

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

0,1

0,1

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Fig. P10.8

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

0,10,01

0,01 0,1

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Fig. P10.9

Retardo

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Fig. P10.10

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)

Fase

(gra

us)

Freqüência (rad/s)

0,01

0,01

0,1

0,1

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Fig. P10.11

Fase

(gra

us)

Freqüência (rad/s)

Freqüência (rad/s)0,1

0,1

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Fig. P10.12Diagrama de blocos do sistemade controle de posicionamentoSoft Arm

Posiçãodesejadada colher

Controlador

0,01

Braço do robô

Posiçãoreal dacolher

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Fig. P10.13Diagrama de blocos deacionador de disco flexível

Posiçãodesejada Controlador Motor e carga

Posiçãoreal

100 000 20 000

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Fig. P10.14AdeptOne, um robôindustrial de quatroou cinco eixos, éusado paramontagem,embalagem eoutras tarefas demanufatura

© 1994 Adept Technology, Inc.

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Capítulo 10: Técnicas de Resposta de Freqüência

27Copyright © 2003 LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. Copyright © 2000 John Wiley, Inc.

Fig. P10.15a. Vista em corte deuma câmara fotográficaNikon 35 mmmostrando partes dosistema CCD defocalização automática;b. diagrama de blocosfuncional;c. diagrama de blocos

Cortesia de Nikon, Inc.

Posiçãodesejadadas lentes Computador e

sistema CCD Amplificador Motor e carga

Posiçãoreal das lentes

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Fig. P10.16Diagrama de blocos de umsistema de estabilização derolamento de um navio

Ângulo derolamentodesejado,

Erro de ângulo de rolamento,

Transdutor

Tensão

Atuador dasuperfíciehidrodinâmica

0,5

0,9

Dinâmica donavio emrolamento

Ângulo derolamentoreal,