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
s⁴1810s³1−4s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² − 4s + 10. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² − 4s + 10
N =
2.Fácil
s⁴1920s³55s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 5s³ + 9s² + 5s + 20. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 9s² + 5s + 20
N =
3.Média
R(s)+Ks + 4(s − 3)(s + 1)C(s)−

A planta G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 1)) tem um polo instável em s = 3. 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 + 4)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
4.Média
R(s)+K = 1041s(s + 5)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 104 e L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))K = 104
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4j6

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)) está esboçado. Encontre a frequência ω em que o lugar das raízes cruza o eixo imaginário.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 11)/(s(s + 4)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −4, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 4))
sb =

Gabarito

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 2
  4. 4. m = 5
  5. 5. ω = 5,568 rad/s
  6. 6. sb = −2,225

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