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
s⁴1915s³2−4s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 2s³ + 9s² − 4s + 15. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 9s² − 4s + 15
N =
2.Fácil
s³12s²a12s¹(2·a − 12)/as⁰12

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 2s + 12 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 2s + 12 = 0
a =
3.Média
R(s)+Ks + 5s(s + 1)(s + 2)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
4.Média
R(s)+K1s(s + 3)(s + 6)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). 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 + 3)(s + 6))
ω = rad/s
5.Difícil
ReImζ = 0,3−2j2

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 2)) é mostrado. Encontre o ganho K para o qual os polos de malha fechada têm coeficiente de amortecimento ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0,3
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10j2

Para L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 13)), 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 + 13))
θd = °

Gabarito

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmax = 3
  4. 4. ω = 4,243 rad/s
  5. 5. K = 11,11
  6. 6. θd = 63,43 °

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