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Guias e Dicas
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Simulação de exercício no matlab, Exercícios de Sinais e Sistemas

Simulação de exercício no matlab

Tipologia: Exercícios

2025

Compartilhado em 03/06/2025

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maria-eduarda-verbinenn-1 🇧🇷

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA EL´
ETRICA
CURSO DE ENGENHARIA EL´
ETRICA
DISCIPLINA SINAIS E SISTEMAS (SIS0001)
Exerc´ıcio 4
Alunas: Luiza Cortez da Silva Tapajoz de Arruda e Maria Eduarda Verbinenn
No Octave, elabore um exemplo que relacione o assunto abordado em aula com a an´alise
de circuito el´etricos.
O assunto apresentado em aula apresenta a rela¸ao entre a resposta dos sistemas LIT, linear e
invariante no tempo, `as exponenciais complexas no tempo cont´ınuo e discreto. Ainda, foi abordada a
decomposi¸ao de sinais em autofun¸oes em sistemas LIT de tempo cont´ınuo e discreto.
Conforme apresentado, as exponenciais complexas ao autofun¸oes de sistemas LIT. Em um sitema
no tempo cont´ınuo, a resposta de um sistema a uma entrada da forma est ´e proporcional `a pr´opria
entrada, sendo multiplicada por um fator complexo, H(s) ou H(z), que se trata do autovalor associado.
Quando se trata de circuitos el´etricos lineares, temos fun¸oes de transferˆencia que determinam a
resposta do sistema a qualquer frequˆencia espec´ıfica. Para isso, o exemplo escolhido para a an´alise
e desenvolvimento do exemplo ´e um filtro de segunda ordem, um circuito RLC erie. A Figura 1
apresenta o circuito estudado.
Figura 1: Circuito RLC erie
Para o circuito consideramos:
Entrada: ϵ(t) = cos(ωt);
Sa´ıda: tens˜ao sobre o capacitor, vc(t);
R=500Ω;
L=10mH;
C=1µF ;
frequˆencia de entrada ω= 5000rad/s.
Com base na teoria apresentada, reescrevemos o sinal de entrada, conforme apresentado na Equa¸ao
1.
cos(ωt) = 1
2(ejωt +ej ωt) (1)
1
pf3
pf4

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CURSO DE ENGENHARIA EL´ETRICA

DISCIPLINA SINAIS E SISTEMAS (SIS0001)

Exerc´ıcio 4

Alunas: Luiza Cortez da Silva Tapajoz de Arruda e Maria Eduarda Verbinenn

No Octave, elabore um exemplo que relacione o assunto abordado em aula com a an´alise de circuito el´etricos.

O assunto apresentado em aula apresenta a rela¸c˜ao entre a resposta dos sistemas LIT, linear e invariante no tempo, as exponenciais complexas no tempo cont´ınuo e discreto. Ainda, foi abordada a decomposi¸c˜ao de sinais em autofun¸c˜oes em sistemas LIT de tempo cont´ınuo e discreto. Conforme apresentado, as exponenciais complexas s˜ao autofun¸c˜oes de sistemas LIT. Em um sitema no tempo cont´ınuo, a resposta de um sistema a uma entrada da forma e−st^ ´e proporcionala pr´opria entrada, sendo multiplicada por um fator complexo, H(s) ou H(z), que se trata do autovalor associado. Quando se trata de circuitos el´etricos lineares, temos fun¸c˜oes de transferˆencia que determinam a resposta do sistema a qualquer frequˆencia espec´ıfica. Para isso, o exemplo escolhido para a an´alise e desenvolvimento do exemplo ´e um filtro de segunda ordem, um circuito RLC s´erie. A Figura 1 apresenta o circuito estudado.

Figura 1: Circuito RLC s´erie

Para o circuito consideramos:

  • Entrada: ϵ(t) = cos(ωt);
  • Sa´ıda: tens˜ao sobre o capacitor, vc(t);
  • R=500Ω;
  • L=10mH;
  • C=1μF ;
  • frequˆencia de entrada ω = 5000rad/s.

Com base na teoria apresentada, reescrevemos o sinal de entrada, conforme apresentado na Equa¸c˜ao

cos(ωt) =

∗ (ejωt^ + e−jωt) (1)

CURSO DE ENGENHARIA EL´ETRICA

DISCIPLINA SINAIS E SISTEMAS (SIS0001)

Ao aplicar a entrada na forma ϵ(t) = cos(ωt) podemos utilizar a resposta em frequˆencia do sistema H(jω) para determinar a sa´ıda do sistema. A Equa¸c˜ao 2 apresenta a fun¸c˜ao transferˆencia do circuito.

H(jω) =

1 /LC

(jω)^2 + (R/L)jω + 1/LC

Sabendo que, a partir da defini¸c˜ao do cosseno, apresentado na Equa¸c˜ao 1, e que ejωt^ ´e uma autofun¸c˜ao do sistema LIT, a partir da Equa¸c˜ao 3 podemos escrever a tens˜ao do capacitor, que se trata da sa´ıda desejada do sistema.

vc(t) = |H(jω)| ∗ cos(ωt + arg(H(jω))) (3) A partir do c´odigo em anexo no MATLAB foi poss´ıvel obter a sa´ıda apresentada na Figura 2.

Figura 2: Entrada e sa´ıda do circuito simulado

O gr´afico apresentado na Figura 2 mostra a entrada e a sa´ıda do sistema. Ao decompor a entrada em exponenciais complexas e utilizar a fun¸c˜ao de transferˆencia do sistema foi poss´ıvel obter a sa´ıda do sistema com o valor conforme o esperado pelo m´etodo convencional.

CURSO DE ENGENHARIA EL´ETRICA

DISCIPLINA SINAIS E SISTEMAS (SIS0001)

45 subplot (2 ,1 ,2) ; 46 plot ( t * 1000 , Vc , 'r ' , ' LineWidth ' , 1.5) ; 47 title ( ' Saida Vc ( t ) ') ; 48 xlabel ( ' Tempo [ ms ] ') ; 49 ylabel ( ' Amplitude ') ; 50 grid on ; 51 legend ( 'y ( t ) ') ; 52 ylim ([ -1.2 1.2]) ;