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)+401s(s + 4)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 40/(s(s + 4)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 40/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.Fácil
s³15s²233s¹?s⁰?

Um sistema em malha fechada tem a equação característica s³ + 2s² + 5s + 33 = 0. Use o critério de Routh–Hurwitz para encontrar o número N de polos de malha fechada no semiplano direito do plano s.

Q(s) = s³ + 2s² + 5s + 33
N =
3.Média
R(s)+K1s(s + 3)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
Kmax =
4.Média
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 5)C(s)−

A planta G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 5)) tem um polo instável em s = 2. Um ganho proporcional K fecha uma malha com realimentação unitária em torno dela. Encontre o menor ganho Kmin que torna a malha fechada estável.

G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 5))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2sb​

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 4)(s + 6)) 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 + 6))
K =
6.Difícil
ReIm−5j5

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6)) está esboçado. Encontre a frequência ω em que o lugar das raízes cruza o eixo imaginário.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6))
ω = rad/s

Gabarito

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 162
  4. 4. Kmin = 1
  5. 5. K = 1
  6. 6. ω = 6 rad/s

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