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
s⁴1820s³44s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 4s³ + 8s² + 4s + 20. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 8s² + 4s + 20
N =
2.Fácil
R(s)+101s(s + 6)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 10/(s(s + 6)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 10/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.Média
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 8))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+K1(s + 2)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

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

Para a malha L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)), encontre o ganho K que coloca um polo de malha fechada em s = −1.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))s = −1
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

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

Gabarito

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 1 rad/s
  3. 3. ω = 4,899 rad/s
  4. 4. Kmax = 378
  5. 5. K = 7
  6. 6. θd = 36,87 °

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