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)+261s(s + 2)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 26/(s(s + 2)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 26/(s(s + 2))
ωd = rad/s
2.Fácil
R(s)+K10s + 5C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 10/(s + 5) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −15.

G(s) = 10/(s + 5)p = −15
K =
3.Média
R(s)+Ks + 4(s − 3)(s + 5)C(s)−

A planta G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 5)) 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 + 4)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
4.Média
R(s)+K = 551s(s + 1)(s + 10)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 55 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 = 55
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K(s + 3)/((s + 6)(s + 10)(s + 5)). Encontre o ponto σa em que as assíntotas do lugar das raízes cruzam o eixo real.

L(s) = K(s + 3)/((s + 6)(s + 10)(s + 5))
σa =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 10)/(s(s + 2)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −2, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 2))
sb =

Gabarito

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. K = 1
  3. 3. Kmin = 3,75
  4. 4. m = 2
  5. 5. σa = −9
  6. 6. sb = −1,056

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