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)+K = 12s + 10C(s)−

Um controlador proporcional com ganho K = 1 controla a planta G(s) = 2/(s + 10) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o polo de malha fechada p.

G(s) = 2/(s + 10)K = 1
p =
2.Fácil
s³12s²a4s¹(2·a − 4)/as⁰4

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 2s + 4 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 2s + 4 = 0
a =
3.Média
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). 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 + 5))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+Ks + 10(s − 4)(s + 1)C(s)−

A planta G(s) = (s + 10)/((s − 4)(s + 1)) 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 + 10)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5j1j2

Para L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 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 + 4)(s² + 6s + 13))
θd = °
6.Difícil
ReImζ = 0,5−2−4−6j2j4j6

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 6)) 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 + 6))ζ = 0,5
K =

Gabarito

  1. 1. p = −12
  2. 2. a = 2
  3. 3. ω = 3,873 rad/s
  4. 4. Kmin = 3
  5. 5. θd = 26,57 °
  6. 6. K = 36

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