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 + 2C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 10/(s + 2) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −52.

G(s) = 10/(s + 2)p = −52
K =
2.Fácil
s³12s²64s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 6s² + 2s + 4, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 6s² + 2s + 4
b1 =
3.Média
R(s)+K = 161s(s + 2)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 16 e L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))K = 16
m =
4.Média
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 5))
ω = rad/s
5.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 =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2

Para L(s) = K/((s + 6)(s² + 8s + 25)), 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 + 6)(s² + 8s + 25))
θd = °

Gabarito

  1. 1. K = 5
  2. 2. b1 = 1,333
  3. 3. m = 6
  4. 4. ω = 3,162 rad/s
  5. 5. sb = −1,127
  6. 6. θd = 33,69 °

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