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
s³18s²a12s¹(8·a − 12)/as⁰12

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 8s + 12 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 8s + 12 = 0
a =
2.Fácil
s³14s²a12s¹(4·a − 12)/as⁰12

A equação característica de uma malha fechada é s³ + a·s² + 4s + 12 = 0. Encontre o valor a acima do qual o sistema é estável.

s³ + a·s² + 4s + 12 = 0
a =
3.Média
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 3)C(s)−

A planta G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 3)) tem um polo instável em s = 3. 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 + 1)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
4.Média
R(s)+K1s(s + 2)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)). 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 + 8))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4j1j2

Para L(s) = K/((s + 2)(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 + 2)(s² + 6s + 13))
θd = °
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2sb​

O lugar das raízes de L(s) = K/((s + 3)(s + 7)) é mostrado. Encontre o ganho K no ponto de saída sb, onde os dois polos de malha fechada se encontram no eixo real.

L(s) = K/((s + 3)(s + 7))
K =

Gabarito

  1. 1. a = 1,5
  2. 2. a = 3
  3. 3. Kmin = 9
  4. 4. ω = 4 rad/s
  5. 5. θd = −26,57 °
  6. 6. K = 4

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