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)+K5s + 5C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 5/(s + 5) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −25.

G(s) = 5/(s + 5)p = −25
K =
2.Fácil
s⁴122s³516s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² + 16s + 2. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² + 16s + 2
N =
3.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)). 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 + 5))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+Ks + 4(s − 1)(s + 5)C(s)−

A planta G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 5)) tem um polo instável em s = 1. 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 + 4)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2

Para L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 18)), 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 + 5)(s² + 6s + 18))
θd = °
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2

Para L(s) = K/((s + 6)(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 + 6)(s² + 4s + 13))
θd = °

Gabarito

  1. 1. K = 4
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 3,162 rad/s
  4. 4. Kmin = 1,25
  5. 5. θd = 33,69 °
  6. 6. θd = 53,13 °

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