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)+K10s + 2C(s)−

Um ganho proporcional K controla a planta G(s) = 10/(s + 2) em uma malha com realimentação unitária. Encontre o ganho K que coloca o polo de malha fechada em s = −22.

G(s) = 10/(s + 2)p = −22
K =
2.Fácil
s⁴1111s³28s²??s¹?s⁰?

O polinômio característico de um sistema com realimentação é Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 8s + 11. Monte a tabela de Routh e encontre quantas raízes N de Q(s) estão no semiplano direito.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 8s + 11
N =
3.Média
R(s)+K = 801s(s + 2)(s + 8)C(s)−

A malha do diagrama funciona com K = 80 e L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)). Por qual fator m o ganho pode ser aumentado antes que a malha fechada se torne instável?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))K = 80
m =
4.Média
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

A malha do diagrama tem a função de transferência de malha aberta L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). 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 + 3))
ω = rad/s
5.Difícil
ReImζ = 0,3−10j10

O lugar das raízes de L(s) = K/(s(s + 10)) 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 + 10))ζ = 0,3
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−16−182j2j4

O lugar das raízes de L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8)) sai do eixo real entre s = 0 e s = −8, faz uma volta e retorna ao eixo real à esquerda do zero. Encontre o ponto de chegada si.

L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8))
si =

Gabarito

  1. 1. K = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 2
  4. 4. ω = 1,732 rad/s
  5. 5. K = 277,8
  6. 6. si = −27,31

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