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
s⁴19−7s³411s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 4s³ + 9s² + 11s − 7. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 9s² + 11s − 7
N =
2.Fácil
s³38s²19s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = 3s³ + s² + 8s + 9, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = 3s³ + s² + 8s + 9
b1 =
3.Média
R(s)+K = 281s(s + 3)(s + 4)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 28 e L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))K = 28
m =
4.Média
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)). 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 + 8))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4j2j4

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) está esboçado. Encontre a frequência ω em que o lugar das raízes cruza o eixo imaginário.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 5)/(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 + 5)/(s(s + 2))
sb =

Gabarito

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −19
  3. 3. m = 3
  4. 4. ω = 4,899 rad/s
  5. 5. ω = 5,099 rad/s
  6. 6. sb = −1,127

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