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 = 11s + 5C(s)−

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

G(s) = 1/(s + 5)K = 1
p =
2.Fácil
s³26s²321s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = 2s³ + 3s² + 6s + 21, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = 2s³ + 3s² + 6s + 21
b1 =
3.Média
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)). O ganho é aumentado até a malha fechada ficar no limite da estabilidade. Encontre a frequência ω da oscilação sustentada.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+Ks + 10s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2sb​

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 4)(s + 8)) é mostrado. Encontre o ganho K no ponto de saída sb, onde os dois polos de malha fechada se encontram no eixo real.

L(s) = K/((s + 4)(s + 8))
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −4, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de chegada si.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4))
si =

Gabarito

  1. 1. p = −6
  2. 2. b1 = −8
  3. 3. ω = 4,472 rad/s
  4. 4. Kmax = 4
  5. 5. K = 4
  6. 6. si = −17,75

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