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
s⁴1412s³113s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + s³ + 4s² + 13s + 12. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + s³ + 4s² + 13s + 12
N =
2.Fácil
R(s)+201s(s + 8)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 20/(s(s + 8)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 20/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Média
R(s)+Ks + 2(s − 4)(s + 2)C(s)−

A planta G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 2)) tem um polo instável em s = 4. 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 + 2)/((s − 4)(s + 2))
Kmin =
4.Média
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). 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 + 6)(s + 8))
ω = rad/s
5.Difícil
ReImζ = 0,5−5−10j5

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 8)) é mostrado. Encontre o ganho K para o qual os polos de malha fechada têm coeficiente de amortecimento ζ = 0,5.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,5
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Para L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 5)), 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 + 8)(s² + 4s + 5))
θd = °

Gabarito

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 2 rad/s
  3. 3. Kmin = 4
  4. 4. ω = 6,928 rad/s
  5. 5. K = 64
  6. 6. θd = 80,54 °

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