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
s³12s²311s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 3s² + 2s + 11, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 3s² + 2s + 11
b1 =
2.Fácil
R(s)+K = 31s + 1C(s)−

Um controlador proporcional com ganho K = 3 controla a planta G(s) = 1/(s + 1) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o polo de malha fechada p.

G(s) = 1/(s + 1)K = 3
p =
3.Média
R(s)+K1s(s + 1)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)). 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 + 1)(s + 5))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+K = 121s(s + 1)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 12 e L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))K = 12
m =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1−0,5

Para a malha L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)), encontre o ganho K que coloca um polo de malha fechada em s = −0,5.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))s = −0,5
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Para L(s) = K/((s + 8)(s² + 2s + 2)), 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 + 8)(s² + 2s + 2))
θd = °

Gabarito

  1. 1. b1 = −1,667
  2. 2. p = −4
  3. 3. ω = 2,236 rad/s
  4. 4. m = 2,5
  5. 5. K = 7,875
  6. 6. θd = 81,87 °

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