Lista de exercícios de Estabilidade: Routh–Hurwitz e lugar das raízes com respostas

Lista de exercícios de Estabilidade: Routh–Hurwitz e lugar das raízes grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
R(s)+K = 15s + 5C(s)−

Um controlador proporcional com ganho K = 1 controla a planta G(s) = 5/(s + 5) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o polo de malha fechada p.

G(s) = 5/(s + 5)K = 1
p =
2.Fácil
s⁴1516s³2−15s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 2s³ + 5s² − 15s + 16. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 5s² − 15s + 16
N =
3.Média
R(s)+K = 13,751s(s + 1)(s + 10)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 13,75 e L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))K = 13,75
m =
4.Média
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 4)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−16j2j4

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −6, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K(s + 13)/(s(s + 6))
sb =
6.Difícil
ReImζ = 0,3−10j10

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 10)) é mostrado. Encontre o ganho K para o qual os polos de malha fechada têm coeficiente de amortecimento ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0,3
K =

Gabarito

  1. 1. p = −10
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 8
  4. 4. Kmax = 140
  5. 5. sb = −3,461
  6. 6. K = 277,8

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