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
s³11s²57s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 5s² + s + 7, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + s + 7
b1 =
2.Fácil
s³15s²a40s¹(5·a − 40)/as⁰40

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 5s + 40 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 5s + 40 = 0
a =
3.Média
R(s)+K1s(s + 2)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 8))
ω = rad/s
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)). Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)) está esboçado. Encontre a frequência ω em que o lugar das raízes cruza o eixo imaginário.

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

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −5. Encontre o ponto de saída sb.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
sb =

Gabarito

  1. 1. b1 = −0,4
  2. 2. a = 8
  3. 3. ω = 4 rad/s
  4. 4. Kmax = 70
  5. 5. ω = 5,196 rad/s
  6. 6. sb = −2

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