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 + 2C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 5/(s + 2) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −17.

G(s) = 5/(s + 2)p = −17
K =
2.Fácil
s³15s²29s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 2s² + 5s + 9, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 2s² + 5s + 9
b1 =
3.Média
R(s)+K1s(s + 1)(s + 5)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 1)(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 + 1)(s + 5))
ω = rad/s
4.Média
R(s)+K1s(s + 1)(s + 4)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)). 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 + 1)(s + 4))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Para L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 2)), 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 + 2s + 2))
θd = °
6.Difícil
ReImζ = 0,6−2−4−6j2j4

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 = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,6
K =

Gabarito

  1. 1. K = 3
  2. 2. b1 = 0,5
  3. 3. ω = 2,236 rad/s
  4. 4. ω = 2 rad/s
  5. 5. θd = 80,54 °
  6. 6. K = 25

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