Exercícios Resolvidos de O efeito da adição de zeros e polos na função de transferência

Ver Teoria

Enunciado

Para a função de transferência dada abaixo, determine se há cancelamento entre o zero e o polo mais próximo.

G s = 26,25 ( s + 4 ) s s + 4,01 s + 5 ( s + 6 )

Passo 1

O polo mais próximo do zero em - 4 é o polo em - 4,01 . Vamos fazer a expansão em frações parciais da função de transferência para avaliar se o cancelamento pode ser feito ou não.

G s = A s + B s + 3,5 + C s + 5 + D s + 6

Passo 2

Vamos determinar os coeficientes A , B , C e D .

Para determinar esses coeficientes, a gente pega a função de transferência e retira dela o polo que a gente deseja determinar o coeficiente. Então, basta fazer a variável s tender ao valor do polo que foi retirado.

A = lim s → 0 ⁡ 26,25 ( s + 4 ) s + 4,01 s + 5 ( s + 6 ) = 0,87

Ou seja, para determinar o A , a gente tirou o polo dele da função de transferência original, e fizemos que s fosse igual a esse polo.

Para os outros coeficientes:

B = lim s → - 4,01 ⁡ 26,25 ( s + 4 ) s s + 5 ( s + 6 ) = 0,033

C = lim s → - 5 ⁡ 26,25 ( s + 4 ) s s + 4,01 ( s + 6 ) = - 5,3

D = lim s → - 6 ⁡ 26,25 ( s + 4 ) s s + 4,01 ( s + 5 ) = 4,4

Passo 3

Sendo assim, a expansão em frações parciais será:

G s = 0,87 s - 0,033 s + 3,5 - 5,4 s + 5 + 4,4 s + 6

Repara que o coeficiente do polo - 4,01 foi muito pequeno, - 0,033 , que é menos de 5% do segundo menor coeficiente e por isso podemos fazer o cancelamento desse polo com o zero da função de transferência.

Sendo assim, a função de transferência aproximada seria:

G s = 26,25 s s + 5 s + 6

Passo 4

Resposta

Aproximação é válida.

G s = 26,25 s s + 5 s + 6