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
s³14s²315s¹?s⁰?

Um sistema em malha fechada tem a equação característica s³ + 3s² + 4s + 15 = 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 + 3s² + 4s + 15
N =
2.Fácil
s³110s²a15s¹(10·a − 15)/as⁰15

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 10s + 15 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 10s + 15 = 0
a =
3.Média
R(s)+K1(s + 1)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.Média
R(s)+K = 641s(s + 2)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 64 e L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))K = 64
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−16−182j2j4

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −8, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−1,5

Para a malha L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)), encontre o ganho K que coloca um polo de malha fechada em s = −1,5.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))s = −1,5
K =

Gabarito

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 1,5
  3. 3. Kmax = 270
  4. 4. m = 2,5
  5. 5. sb = −4,686
  6. 6. K = 44,63

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