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
s³39s²23s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = 3s³ + 2s² + 9s + 3, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = 3s³ + 2s² + 9s + 3
b1 =
2.Fácil
R(s)+K2s + 1C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 2/(s + 1) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −3.

G(s) = 2/(s + 1)p = −3
K =
3.Média
R(s)+Ks + 5(s − 4)(s + 5)C(s)−

A planta G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 5)) 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 + 5)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
4.Média
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 6)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,3−5−10j5j10j15

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 8)) 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 + 8))ζ = 0,3
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Para L(s) = K/((s + 7)(s² + 8s + 20)), 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 + 7)(s² + 8s + 20))
θd = °

Gabarito

  1. 1. b1 = 4,5
  2. 2. K = 1
  3. 3. Kmin = 4
  4. 4. Kmax = 168
  5. 5. K = 177,8
  6. 6. θd = 56,31 °

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