5. Implementação da solução da equação de estados

Documentos relacionados
Capítulo 5 Transformadas de Fourier

4. Análise de Sistemas de Controle por Espaço de Estados

Tópicos Especiais em Identificação Estrutural. Representação de sistemas mecânicos dinâmicos

7. Aplicação do Principio do Máximo

Análise de Sistemas Lineares

MESTRADO EM MACROECONOMIA e FINANÇAS Disciplina de Computação. Aula 07. Prof. Dr. Marco Antonio Leonel Caetano

CÁLCULO I 2º Semestre 2011/2012. Duração: 1 hora e 30 minutos

Teoria de Controle (sinopse) 4 Função de matriz. J. A. M. Felippe de Souza

Universidade Salvador UNIFACS Cursos de Engenharia Métodos Matemáticos Aplicados / Cálculo Avançado / Cálculo IV Profa: Ilka Rebouças Freire

Capítulo 2 Sinais e Espectros

4. Radiação electromagnética e a sua interacção com matéria.

7 Solução de um sistema linear

TÓPICOS. Sinais contínuos e sinais discretos. Função impulso unitário discreto.

Equações Diferenciais Lineares

Limites Questões de Vestibulares ( )( ) Solução: Primeiro Modo (Fatorando a fração usando BriotxRuffini): lim. Segundo Modo: lim

U.C Investigação Operacional. 27 de junho de INSTRUÇÕES

2ª Lei de Newton em forma geral ( p = mv. - momento linear, F = r r dt

TÓPICOS. Integração complexa. Integral de linha. Teorema de Cauchy. Fórmulas integrais de Cauchy.

log 2, qual o valor aproximado de 0, 70

TÓPICOS. 4. Método de primitivação por partes.

CÁLCULO I 2º Semestre 2011/2012. Duração: 2 horas e 15 minutos

Vamos partir de uma antena isotrópica, situada em um ponto T. Ela irradia um sinal com potência PT

CÁLCULO I 2º Semestre 2011/2012. Duração: 2 horas e 15 minutos

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FACULDADE DE ECONOMIA, ADMINISTRAÇÃO E CONTABILIDADE DEPARTAMENTO DE ECONOMIA

TRANSFORMADA DE FOURIER

3. VIBRAÇÃO FORÇADA - FORÇA HARMÔNICA

Dinâmica Estocástica Aula 7 Ifusp, setembro de Tânia - Din Estoc

MODELAGEM MATEMÁTICA DE UM TANQUE DE ARMAZENAMENTO

XXXI Olimpíada Brasileira de Matemática GABARITO Primeira Fase

A EQUAÇÃO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR COM CONDIÇÕES MISTAS DE FRONTEIRA 1 THE HEATING TRANSFERENCE EQUATION WITH MIXED BOUNDARY CONDITIONS

Efeito da pressão decrescente da atmosfera com o aumento da altitude

TRANSFORMADA DE LAPLACE- PARTE I

CÁLCULO I 1º Semestre 2011/2012. Duração: 2 horas e 30 minutos

u seja, pode ser escrito como uma combinação linear de.

Capítulo 5 Modulação CW Exponencial

Sistemas e Sinais (LEIC) Resposta em Frequência

TÓPICOS. Vectores livres. Vectores em R 2 e R 3. Vectores em R n. Vectores iguais. Soma de vectores. Notação matricial.

CLAUDIO ICHIBA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ. Soluções exatas para a equação de Fokker-Planck não-linear PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA

sen( x h) sen( x) sen xcos h sen hcos x sen x

Monitorização e Modelação do Comportamento Dinâmico de Barragens de Betão. Interação barragem-fundação-albufeira

PROVA NACIONAL ESCRITA DE MATEMÁTICA

Módulo 03. Determinantes. [Poole 262 a 282]

Sinais de Potência. ( t) Período: Frequência fundamental: f = T T

1. A TRANSFORMADA DE LAPLACE

Faculdade de Economia Universidade Nova de Lisboa EXAME DE CÁLCULO I. Ano Lectivo º Semestre

ANALISE DE CIRCUITOS DE 1 a E 2 a. J.R. Kaschny ORDENS

Sinais e Sistemas. Env. CS1 Ground Revolute. Sine Wave Joint Actuator. Double Pendulum Two coupled planar pendulums with

Departamento de Matemática e Ciências Experimentais

Análise de Sinais no Domínio do Tempo e da Freqüência

Analogia de Mohr. Viga Análoga.

EEN300-MÉTODOS MATEMÁTICOS EM ENGENHARIA NAVAL. Série No. 2

Sistema para a Predição do Crescimento da Cortiça

PRODUTOS ESTRUTURADOS E INOVAÇÃO FINANCEIRA 2006/07 PÓS-GRADUAÇÃO EM MERCADOS E ACTIVOS FINANCEIROS EXAME (resolução) 06/06/07 Duração: 3 horas

+ = x + 3y = x 1. x + 2y z = Sistemas de equações Lineares

NÚMEROS COMPLEXOS. Podemos definir o conjunto dos números complexos como sendo o conjunto dos números escritos na forma:

Princípios de Telecomunicações

FICHA de AVALIAÇÃO de MATEMÁTICA A 12.º Ano Versão 1/3

MODELAGEM DA INFLUÊNCIA DATAXA DE CARREGAMENTO NA RESISTÊNCIA DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS

1 Eliminação gaussiana com pivotamento parcial

y z CC2: na saída do reator: z = 1: 0. Pe dz Os valores característicos do problema são as raízes de: Da Pe 0 Pe Pe

Oscilações amortecidas

ANO LECTIVO 2001/2002

Simulação por Eventos Discretos

CARGA E DESCARGA DE CAPACITORES

Funções de Várias Variáveis (FVV) UFABC, 2019-Q1

A trajetória sob a ação de uma força central inversamente proporcional ao quadrado da distância

DINÂMICA DA CORDA VIBRANTE. A equação da onda unidimensional: por que deveríamos estudar o deslocamento de uma corda

ModelosProbabilísticos paravariáveis Discretas. Modelo de Poisson

IX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIAS TÉRMICAS. 9th BRAZILIAN CONGRESS OF THERMAL ENGINEERING AND SCIENCES

Sistemas de Controle I

O He Líquido. e α N V. Caso de 1 mol de He em CNTP:

Variáveis aleatórias Conceito de variável aleatória

AULA 9 CONDUÇÃO DE CALOR EM REGIME TRANSITÓRIO SÓLIDO SEMI-INFINITO

Análise no Domínio do Tempo de Sistemas Contínuos

PARTE 8 DERIVADAS PARCIAIS DE ORDENS SUPERIORES

TÓPICOS. Vectores livres. Vectores em Rn. Produto interno. Norma. Resulta da definição de produto interno entre vectores que:

EXERCÍCIO: DIMENSIONAMENTO ITERATIVO

Anexo III Temperatura equivalente de ruído, Figura de ruído e Fator de mérito para estações de recepção (G/T)

Transporte Vestiário Higiene Pessoal Poupança

Definição clássica de probabilidade. Seja S finito e S, o número de elementos de S, por exemplo, quaisquer!,! 0 2 S. Então

FORMULAÇÕES DO MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO PARA ANÁLISE DE PLACAS VISCOELÁSTICAS

Enunciados equivalentes

TESE DE DOUTORADO MODELAGEM, CONTROLE E EMPREGO DE ROBÔS EM PROCESSOS DE USINAGEM FELIPE BARRETO CAMPELO CRUZ

Dinâmica de Sistemas: Análise Matemática 1. Várias situações problemas do nosso cotidiano podem ser entendidas como sendo sistemas.

/ :;7 1 6 < =>6? < 7 A 7 B 5 = CED? = DE:F= 6 < 5 G? DIHJ? KLD M 7FD? :>? A 6? D P

1ª Lista de Exercícios. 1. São dados 2n números distintos distribuídos em dois vetores com n elementos A e B ordenados de maneira tal que

VARIÁVEIS ALEATÓRIAS DISCRETAS. Vamos agora analisar em detalhe algumas variáveis aleatórias discretas, nomeadamente:

Representação de Sistemas Dinâmicos. Profa. Vilma A. Oliveira USP São Carlos Março de 2011

O guia de ondas retangular é uma região do espaço delimitada por dois condutores em

ORBITAIS EM ÁTOMOS E. André Bathista Instituto de Física de São Carlos Universidade de São Paulo

W = Q Q Q F. 1 ε = 1 1 re γ. 1 r c. r e

Estudo Dirigido de Matemática 2 o Trimestre

Capítulo 5 Transformadas de Fourier

Eletromagnetismo II 1 o Semestre de 2007 Noturno - Prof. Alvaro Vannucci. 23 aula 12jun/2007

Em termos da fração da renda total da população recebida por cada pessoa, na distribuição dual temos. pessoas

MATEMÁTICA. QUESTÃO 1 De quantas maneiras n bolas idênticas podem ser distribuídas em três cestos de cores verde, amarelo e azul?

z 0 0 w = = 1 Grupo A 42. alternativa C det A = Como A é inteiro positivo, então n deve ser par. 43. A comuta com B A B = B A

Transcrição:

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 5. Implmação da solução da uação d sados No apiulo arior abordamos a aális dsvolvimo mamáio d Sismas d Corol por Espaço d Esados u os prmiiu hgar à Solução da Euação d Esados. Esa solução, vai sr o osso poo d parida para dsvolvr algorimos implmaçõs praias para sismas d orolo u prmiam drmiar o sado dos sismas. Vamos porao s apiulo implmar um algorimo para dar rsposa a sa ssidad, para al vamos uilizar a frrama mamáia ompuaioal posa ao osso dispor para s rabalho, ou sa o ATLAB. As d ualur implmação vamos, m primiro lugar, aalisar o dsvolvimo da Solução da Euação d Esados para vr os problmas ssidads vamos orar para o dsvolvimo d um algorimo. 5.. Dsvolvimo da Solução da Euação d Esados No apiulo arior vrifiamos u a Solução da Euação d Esados ão homogéa ivaria o mpo.! ( 5.) x Ax Bu é dada por x A( ) A( τ) () x( ) Bu()τ τ d ( 5.) s poo vamos implmar um algorimos u alul o valor do Esado do Sisma x () para ada isa uado apliado o orolo u () para. A uação ( 5.) pod sr rprsada da sgui forma o aso m u isa iiial. x x () x () Φ(,) x Φ(, τ) Bu() τ ( 5.3) A A Aτ Em u Φ (,) Φ(, τ) Φ(,) Φ(, τ) subsiuido ss valors, a uação ( 5.3) fia x x () x () Φ(,) x Φ(,) Φ(, τ) Bu() τ - -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 A omo (,) x x Φ é osa m τ, ão () x () Φ(,) x Φ(, τ) Bu() τ A difiuldad s poo vai sar m sabr u forma oma a fução d orolo u (), vamos por isso, para simplifiar o problma, supor u fução d orolo u () para é dada por. u () u u < Figura 5. : fução d orolo u(). Ds modo fiamos om dois valors u u osas os sus irvalos d igração x x () x () Φ(,) x Φ(, τ) Bu Φ(, τ) Bu Sdo assim a difiuldad d implmação vai sar o álulo da xpoial mariial A (,) Φ do igral da xpoial mariial Φ A (, τ). - -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 5.. Cálulo do xpoial mariial Exism vários méodos difrs abordags para alular a xpoial mariial. Ns rabalho vamos uilizar o méodo da diagoalização. A Para alular o xpoial mariial d uma mariz uadrada A uilizado méodo da A diagoalização vamos orgaizar do sgui modo. A Λ m u Λ é mariz diagoal das xpoiais dos valors próprios d A m a sgui forma Λ ", # valors próprios d A,, é mariz dos vors próprios d A, é a mariz ivrsa d. Calulo dos valors próprios vors próprios d A. A ada mariz uadrada A, d dimsõs, podmos assoiar um ouo d valors salars, hamados valors próprios, a ada valor próprio, sá assoiado um vor, hamado vor próprio. Os valors próprios da mariz A drmiam-s rsolvdo a uação homogéa ( A I) vor olua vor ulo A uação arior m soluçõs ão riviais para for ulo. s só s o drmia d( A I) ( A I) d Esa é a uação ararísia d A. Os vors próprios d A drmiam-s a parir d A ou ( A I). Para ilusrar mlhor, vamos osidrar o sgui xmplo d uma mariz uadrada A d dimsão, duas lihas por duas oluas. - 3 -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3-4 - Exmplo: A. Em primiro lugar vamos drmiar dos valors próprios d A. ( ) ( )( ) d I A d Solução: Λ. Vamos agora drmiar dos vors próprios d A. ( ) I A om [ ] Fazdo as oas m u é um valor osa ualur m u é um valor osa ualur Podmos ormalizar a mariz usado o sgui riério ± ±

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3-5 - solhdo por xmplo os valors posiivos fiamos om Solução: Em ATLAB a fução [,D]ig(A) produz uma mariz diagoal D om os valors próprios uma mariz uas oluas são os vors próprios orrspods. Aé aui á mos os valors d d Λ u são Λ rspivam. Prisamos agora d alular ( ) ( ) d ad Em ATLAB a fução iv() alula a mariz ivrsa d. Tmos agora odos os lmos ssários para o álulo da xpoial mariial A Λ A A Ao olharmos para a solução d A vrifiamos u m uma pariularidad u é a xisêia d duas marizs uadradas a u vamos hamar u mulipliam por rspivam. A &%$ '%'$ &

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3-6 - para obrmos ssas marizs fazmos o sgui sdo s aso, m u mos uma maiz uadrada A d dimsão ou sa m R, a solução d A é, A gralizado para R A Sdo sa úlima a forma géria u vamos uilizar para formulação d um algorimo m ATLAB. 5.3. Cálulo do igral do xpoial mariial Calulado á o xpoial mariial A fala-os agora alular ( ) τ τ τ Φ d d, A ( ) 5.4 Volado ao alulo d A íhamos hgado ao sgui rsulado A s rpirmos o msmo prodimo para A vrifiamos u A

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 subsiuido s rsulado a uação (.4) A omo as marizs são osas o mpo 5 rsula u A hgamos fialm ao rsulado gério para o alulo do igral do xpoial mariial A ( ) Volado ovam ao osso xmplo A ( ) ( ) 5.4. Implmação m ATLAB. O sado d um dado sisma x! Ax Bu é dado, o aso d supormos o valor d orolo u osa por. x x () x () Φ(,) x Φ(, τ) Bu Nos poos 5.3 5.4 vimos omo s alula Φ (,) Φ(, τ) rspivam. O osso obivo s momo é implmar uma fução, uilizado omo frrama d programação o ATLAB, u alul o valor do sado x () um drmiado isa d mpo parido d um sado iiial x suio ao orolo u supusmos osa u. - 7 -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 Fução x(a,b,x,u,) fuio xx(a,b,x,u,) a; i_a; lgh(a); [,D]ig(a); for i: zzros(); z(i,i); m*z*iv(); aam*xp(*d(i,i)); i_ai_a-m*((xp(-*d(i,i))-)/d(i,i)); d xa*(xi_a*b*u); Eradas saídas da fução: A fução x(a,b,x,u,) vai r omo rada os sguis parâmros:! a - maiz uadrada A.! b vor B.! x vor rprsaivo do sado iiial.! u orolo u apliado ao sisma.! mpo dorrido r o isa iiial o isa fial. O rsulado dsa fução, ou sa xx(a,b,x,u,), vai sr:! x rsulado da fução, rprsa o valor do sado x (). Dsrição da fução A fução vai sr implmada sguido os poos 5.3 5.4 dsrios ariorm. Em primiro lugar vamos iiializar as variávis a i_a u orrspodm a A a A rspivam. Uilizado a fução lgh(a), drmiamos a dimsão da mariz a. Com fução [,D]ig(a), drmiamos uma mariz diagoal D om os valors próprios d a, uma mariz uas oluas são os vors próprios orrspods. Rlmbrado u: A A ( ) Tmos porao u alular ss dois somaórios, para al rorrmos ao ilo for, u vai r um úmro d ilos igual à dimsão da mariz a. A variávl zzros() vai sr uma mariz uadrada auxiliar d dimsão iiializada a zros mas u vai sdo aualizada m ada ilo - 8 -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3 z(i,i) d forma a prmiir o álulo das marizs, m*z*iv(). fazdo sa, uso dos valors d iv(). Tmos agora odos os valors ssários para aualizar m ada ilo os valors d aam*xp(*d(i,i)) i_ai_a-m*((xp(-*d(i,i))-)/d(i,i)). No fim dos ilos da fução for vamos r os valors fiais dos somaórios aima dsrios. Fialm após o álulo dos somaórios, podmos alular o valor do sado do sisma x (), para um orolo u (osidrado osa) apliado ao sisma, aravés da sgui opração xa*(xi_a*b*u) u orrspod a: A () A x x τ d Bu. Ts da fução o ATLAB. Esamos agora m odiçõs d sar sa fução o ATLAB, para al vamos osidrar o sgui xmplo para os valors do sisma: A B x» a[ ; ] a» b[;] b» x[;] x» Cosidrado os valors d u para o orolo (osidrado osa) para um isa d mpo.» u u - 9 -

Sisma para vrifiação Lógia do Corolo Dzmbro 3»» Podmos agora alular o valor do sado do sisma para o xmplo dado.» xx(a,b,x,u,) x» 3.945.476 - -