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
s³29s²518s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = 2s³ + 5s² + 9s + 18, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = 2s³ + 5s² + 9s + 18
b1 =
2.Fácil
s⁴11−5s³4−7s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 4s³ + s² − 7s − 5. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + s² − 7s − 5
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)). 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 + 3)(s + 6))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+K = 41s(s + 1)(s + 3)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 4 e L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))K = 4
m =
5.Difícil
ReImζ = 0,4−5−10j5j10

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 = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0,4
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

Para L(s) = K/((s + 6)(s² + 2s + 17)), encontre o ângulo de partida θd do lugar das raízes a partir do polo complexo no semiplano superior, medido a partir do eixo real positivo.

L(s) = K/((s + 6)(s² + 2s + 17))
θd = °

Gabarito

  1. 1. b1 = 1,8
  2. 2. N = 1
  3. 3. ω = 4,243 rad/s
  4. 4. m = 3
  5. 5. K = 156,2
  6. 6. θd = 51,34 °

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