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
R(s)+K10s + 4C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 10/(s + 4) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −19.

G(s) = 10/(s + 4)p = −19
K =
2.Fácil
R(s)+411s(s + 8)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 41/(s(s + 8)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 41/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Média
R(s)+K1s(s + 2)(s + 10)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)). Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))
Kmax =
4.Média
R(s)+K1s(s + 2)(s + 4)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)). 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 + 2)(s + 4))
ω = rad/s
5.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 + 2)(s + 3)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −2. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Para L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 32)), 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 + 3)(s² + 8s + 32))
θd = °

Gabarito

  1. 1. K = 1,5
  2. 2. ωd = 5 rad/s
  3. 3. Kmax = 240
  4. 4. ω = 2,828 rad/s
  5. 5. sb = −0,7847
  6. 6. θd = −14,04 °

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