Regras para esboço do Lugar das Raízes 1. O número de ramos do lugar das raízes é igual ao número de pólos do sistema; 2. O lugar das raízes é simétrico em relação ao eixo real; 3. O eixo real que está a esquerda de um número ímpar de pólos e/ou zeros finitos de malha aberta faz parte do lugar das raízes; Regras para esboço do Lugar das Raízes 4. O lugar das raízes se inicia nos pólos finitos de malha aberta e termina nos zeros finitos e infinitos de malha aberta; 5. Os ramos do lugar das raízes que vão para infinito tendem a retas assintóticas fornecidas pelas equações: a a pólos finitos zeros finitos Núm. pólos finitos Num. zeros finitos 2k 1 Núm. pólos finitos Num. zeros finitos onde k 0, 1, 2 ,..... Exemplo: Esboce o Lugar das raízes Lugar das raízes e assíntotas para o sistema: K s 3 F s ss 1s 2s 4 Plano s Assíntota Assíntota 1,33 Assíntota Refinando o Lugar das Raízes 1. Pontos de saída e pontos de chegada no eixo real: m 1 n 1 z p 1 i 1 i 2. Cruzamento com o eixo imaginário é feito através do critério de Routh obtendo o valor do ganho que esta na transição de estabilidade; 3. Ângulo de partida e chegada em pólos ou zeros complexos conjugados Pontos de Interseção com o Eixo Imaginário • Utilização do critério de Routh; • Caso especial de linha que só possuem zeros implicam na existência de polinômios estritamente pares ou ímpares como fator do polinômio original; • Os polinômios pares possuem somente raízes simétricas nas seguintes situações: Localização das raízes para a geração de polinômios pares: A, B, C ou qualquer das combinações Plano s A: Reais e simétricas em relação à origem B: Imaginárias e simétricas em relação à origem C:Quadrantais e simétricas em relação à origem Pontos de Interseção com o Eixo Imaginário • Portanto só teremos raízes no eixo imaginário se tivermos uma linha contendo todos os termos iguais a zero na tabela de Routh; • Estas raízes são as raízes do “polinômio par” que é o polinômio da linha acima da linha de zeros; • Tudo o que acontece na tabela de Routh abaixo da linha do “polinômio par” se refere a ele. Tabela de Routh para: T s 10 s 5 7 s 4 6s 3 42 s 2 8s 56 Linha Toda de Zeros Raízes de Ps s 4 6s 8 0 + 2.0000i 0 - 2.0000i 0 + 1.4142i 0 - 1.4142i 20 T s 8 s s 7 12 s 6 22 s 5 39 s 4 59 s 3 48 s 2 38 s 20 Linha Toda de Zeros 0 + 1.4142i 0 - 1.4142i 0 + 1.0000i 0 - 1.0000i 0.5000 + 3.1225i 0.5000 - 3.1225i 0.0000 + 1.4142i 0.0000 - 1.4142i -1.0000 + 0.0000i -1.0000 - 0.0000i -0.0000 + 1.0000i -0.0000 - 1.0000i Para o Exemplo Anterior temos: • Ponto de Partida: 1 1 1 1 1 3 0 1 2 4 3 4 26 3 77 2 84 24 0 Cujas Raízes valem: 3,311 0,6812j 1,6097 Ponto de Partida, pois é a única raíz que esta 0,4349 entre “0” e “-1” Para o Exemplo Anterior temos: • Cruzamento com Eixo Imaginário K s 3 F.T .M.F. 4 s 7 s 3 14s 2 8 K s 3K Critériode Routh s4 s3 s2 1 14 7 8 K 90 K 21K 2 1 K 65K 720 0 s 90 K 0 s 21K 0 3K 0 0 0 0 Linha de Zeros Para o Exemplo Anterior temos: K 2 65K 720 0 ou K 2 65K 720 0 cujas Raízes valem: K1 74,65 K 2 9,65 Valor a ser Escolhido Para K 9,65 o Polinômiopar 90 K s 2 21K fica dado por : 80,35s 2 202,7 0 s1, 2 1,587 j Cruzamento com o Eixo Imaginário