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.

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
s³1−5s²−5−20s¹?s⁰?

Um sistema em malha fechada tem a equação característica s³ − 5s² − 5s − 20 = 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 − 5s² − 5s − 20
N =
2.Fácil
s³26s²424s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = 2s³ + 4s² + 6s + 24, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = 2s³ + 4s² + 6s + 24
b1 =
3.Média
R(s)+Ks + 2(s − 4)(s + 5)C(s)−

A planta G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 5)) tem um polo instável em s = 4. 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 + 2)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
4.Média
R(s)+K1s(s + 4)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 4)(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 + 4)(s + 6))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1j2

Para L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 8)), 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 + 5)(s² + 4s + 8))
θd = °
6.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 =

Gabarito

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −6
  3. 3. Kmin = 10
  4. 4. ω = 4,899 rad/s
  5. 5. θd = 56,31 °
  6. 6. K = 156,2

Soluções completas passo a passo: pratique este tópico em examproblems.com.