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)+101s(s + 6)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 10/(s(s + 6)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 10/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.Fácil
s³14s²114s¹?s⁰?

Um sistema em malha fechada tem a equação característica s³ + s² + 4s + 14 = 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 + s² + 4s + 14
N =
3.Média
R(s)+3841s(s + 2)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama tem realimentação negativa e L(s) = 384/(s(s + 2)(s + 6)). Quantos polos de malha fechada N estão no semiplano direito?

L(s) = 384/(s(s + 2)(s + 6))
N =
4.Média
R(s)+Ks + 5(s − 3)(s + 3)C(s)−

A planta G(s) = (s + 5)/((s − 3)(s + 3)) tem um polo instável em s = 3. 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 + 5)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 7)/(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 + 7)/(s(s + 4))
si =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2sb​

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 3)(s + 11)) 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 + 3)(s + 11))
K =

Gabarito

  1. 1. ωd = 1 rad/s
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmin = 1,8
  5. 5. si = −11,58
  6. 6. K = 16

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