Exercícios Resolvidos de Diagrama de Nyquist

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Enunciado

Usando o MATLAB, plote o diagrama de Nyquist da função de transferência:

G s = 1 1 2 s 2 + 3 2 s + 1

Passo 1

O exercício pede para plotarmos o diagrama de Nyquist de G ( s ) usando o MATLAB. Para isto, devemos primeiro entrar com G ( s ) no MATLAB usando a função t f . Em seguida, usaremos a função n y q u i s t para plotar o diagrama de Nyquist de G ( s ) .

Passo 2

O primeiro passo para resolver o exercício é entrar com G ( s ) no MATLAB. Para isto, usaremos a função t f , que cria funções de transferência e tem a seguinte sintaxe:

s i s t e m a = t f ( n u m e r a d o r , d e n o m i n a d o r )

A função t f tem como entrada dois vetores, o primeiro contendo os coeficientes do polinômio do numerador da função de transferência (representado por n u m e r a d o r ) e outro contendo os coeficientes do polinômio do denominador (representado por d e n o m i n a d o r ). t f retorna um objeto representando a função de transferência, que será armazenada em s i s t e m a .

Para G ( s ) , o polinômio do numerador é 1 . Já o polinômio do denominador é 1 2 s 2 + 3 2 s + 1 .

Em um novo script, vamos criar duas variáveis representando os coeficientes dos polinômios, para servirem de entrada para t f . Como o polinômio do numerador tem somente um elemento correspondendo a 1 ∙ s 0 = 1 ∙ 1 = 1 , a variável representando seus coeficientes pode ser um número real. Chamaremos essa variável de n u m e ela é igual a 1 .

A outra variável é um vetor chamado d e n , contendo os coeficientes de 1 2 s 2 + 3 2 s + 1 , indo do elemento com maior expoente ao de menor expoente:

Logo abaixo, já digitamos o comando G = t f ( n u m ,   d e n )   para criar G ( s ) , que será armazenado na variável G .

Se quiser conferir se você entrou G ( s ) certinho, rode o programa que você tem até agora e peça para o MATLAB imprimir G no Command Window. Se estiver tudo certo, você terá:

Passo 3

Tendo entrado com G ( s ) no MATLAB, podemos plotar seu diagrama de Nyquist, usando a função n y q u i s t , que tem como sintaxe:

n y q u i s t ( f u n c a o _ t r a n s f e r e n c i a )

Ela tem como entrada uma função de transferência, criada usando o comando t f do MATLAB (representada por f u n c a o _ t r a n s f e r e n c i a acima), e ela gera um gráfico com o diagrama de Nyquist para f u n c a o _ t r a n s f e r e n c i a .

Adicione em seu código o comando:

Ao executar o programa, você terá o diagrama de Nyquist pedido pelo enunciado.

Resposta