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
s³19s²63s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 6s² + 9s + 3, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 6s² + 9s + 3
b1 =
2.Fácil
s³18s²−3−28s¹?s⁰?

Um sistema em malha fechada tem a equação característica s³ − 3s² + 8s − 28 = 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 + 8s − 28
N =
3.Média
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). 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 + 3))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 5)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)). Encontre o ponto σa em que as assíntotas do lugar das raízes cruzam o eixo real.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
σa =
6.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −1. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
sb =

Gabarito

  1. 1. b1 = 8,5
  2. 2. N = 1
  3. 3. ω = 1,732 rad/s
  4. 4. Kmax = 126
  5. 5. σa = −2
  6. 6. sb = −0,4514

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