Sistemas

Modelização de um sistema

Modelização em espaço de estados

Mecânicos

Exemplos de Sistemas

Movimento Rectilineo sem atrito

Movimento Rectilineo com atrito

Força elástica, uma única mola

Força elástica, duas molas

Plano inclinado

Pêndulo

Salto de um pára-quedista

Suspensão automóvel

Pêndulo invertido

Simulação

Movimento Rectilineo com atrito

Movimento Rectilíneo com atrito

O sistema representado na figura consiste num corpo de massa M onde é aplicada uma força F e considera-se a força de atrito Fa.

m1

Movimento rectilíneo com atrito

Pela lei de Newton sabe-se que

 
m2_1   (1)


como existem duas forças aplicadas


m2_2   (2)


em que


m2_3   (3)


e


m2_4    (4)


Assim equação que descreve o comportamento do sistema é


m2_5   (5)


Colocando a equação em ordem a derivada de maior grau


m2_6   (6)


Efectuando as seguintes mudanças de variável,


m2_7


A equação fica com a seguinte forma


m2_8   (7)


Sendo o sistema de equações diferenciais de primeira ordem o seguinte.


m2_9    (8)

Colocando em notação espaço de estados.


m2_10
m2_11   (9)


Escolhendo como variáveis de saída o deslocamento (m2_12) e a velocidade (m2_13)


m2_14

m2_15


Logo


m2_16    (10)