Exercícios Resolvidos de Critério de Nyquist

Ver Teoria

Enunciado

Use o critério de Nyquist para determinar a estabilidade de um sistema com realimentação unitária e função de transferência mostrada abaixo:

G s = s - 6 s + 1

Passo 1

Primeriamente precisamos fazer o esboço do diagrama de Nyquist para a função de transferência. Para isso, substituímos s por i ω e varíamos ω de 0 ate´ .

Substituindo s por i ω :

G i ω = i ω - 6 i ω + 1

Passo 2

Devemos agora esboçar o diagrama de Nyquist variando o valor de ω de 0 até . Usando um software, obtemos o seguinte Diagarama de Nyquist para a função:

Em ω = 0 o diagrama tende a - 6 e quando ω assume valores muito altos o diagarama de Nyquist vai para 1 .

Passo 3

Para determinar se o sistema é estável ou não, devemos determinar o número de raízes da equação característica em malha fechada no semiplano direito através da fórmula abaixo:

Z = N + P

Onde, Z é o número de raízes positivas da equação características, N é o número de voltas que o diagrama dá em - 1 , e P é o número de polos positivos em malha aberta. Para que o sistema seja estável não pode haver rízes positivas da equação característica, ou seja, Z = 0 .

Para este exemplo, N = 1 porque o diagrama dá uma volta em - 1 no sentido ihorário, e o único polo que existe em malha aberta é - 1 , logo, P = 0 .

Sendo asism:

Z = 1 + 0 = 1

O sistema é instável.

Resposta

Sistema instável