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)+131s(s + 4)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem a função de transferência de malha aberta L(s) = 13/(s(s + 4)). Os polos de malha fechada são complexos. Encontre a parte imaginária ωd deles.

L(s) = 13/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.Fácil
s³16s²612s¹?s⁰

Para o polinômio característico Q(s) = s³ + 6s² + 6s + 12, encontre o elemento b1 da primeira coluna na linha s¹ da tabela de Routh.

Q(s) = s³ + 6s² + 6s + 12
b1 =
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)+K1(s + 2)(s + 3)(s + 5)C(s)−

Uma malha com realimentação unitária tem L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)), com K > 0. Encontre o maior ganho Kmax para o qual a malha fechada é estável.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−5j5

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6)) está esboçado. Encontre a frequência ω em que o lugar das raízes cruza o eixo imaginário.

L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−2−4j2

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

Gabarito

  1. 1. ωd = 3 rad/s
  2. 2. b1 = 4
  3. 3. ω = 3,873 rad/s
  4. 4. Kmax = 280
  5. 5. ω = 8,602 rad/s
  6. 6. θd = 33,69 °

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