Alternativa C
A questão aborda a análise de estabilidade de sistemas de controle através do Diagrama de Bode. O objetivo é determinar a margem de fase, que indica a reserva de estabilidade do sistema em relação à oscilação.
A margem de fase é definida matematicamente como a soma de 180 graus com o ângulo de fase do sistema na frequência onde o ganho é unitário (0 dB). A fórmula geral é:
MF = 180^\circ + \phi(\omega_c)
Onde \omega_c representa a frequência de cruzamento de ganho.
Análise
- Identificação da Frequência de Cruzamento (\omega_c): No gráfico superior (Módulo em dB), observa-se que a curva atinge e se estabiliza na linha de 0 dB para frequências superiores a $10^2$ rad/s. Este é o ponto de corte necessário.
- Leitura do Ângulo de Fase: No gráfico inferior (Fase em graus), ao observar a mesma faixa de frequência (onde o módulo é 0 dB), nota-se que a curva de fase converge para 0 graus.
- Cálculo Final: Substituindo o valor da fase lida na equação de definição:
MF = 180^\circ + 0^\circ = 180^\circ
Conclui-se que a margem de fase resulta diretamente em 180 graus. Um valor tão alto indica que o sistema possui uma estabilidade teórica máxima neste ponto de operação, pois seria necessário adicionar 180 graus de atraso de fase para atingir a condição crítica de instabilidade.
Alternativa C.