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)+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
2.Fácil
R(s)+K1s + 1C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 1/(s + 1) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −2,5.

G(s) = 1/(s + 1)p = −2,5
K =
3.Média
R(s)+Ks + 10s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 3)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
4.Média
R(s)+K = 241s(s + 4)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 24 e L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))K = 24
m =
5.Difícil
ReIm−2−4j2

Para L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 18)), 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 + 4)(s² + 6s + 18))
θd = °
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −6. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
sb =

Gabarito

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. K = 1,5
  3. 3. Kmax = 2
  4. 4. m = 10
  5. 5. θd = 18,43 °
  6. 6. sb = −2,263

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