Scheda di esercizi di Stabilità: Routh–Hurwitz e luogo delle radici con soluzioni

Scheda di esercizi di Stabilità: Routh–Hurwitz e luogo delle radici gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
R(s)+K1s + 1C(s)−

Un guadagno proporzionale K controlla il sistema G(s) = 1/(s + 1) in un anello a retroazione unitaria. Trova il guadagno K che pone il polo ad anello chiuso in s = −3.

G(s) = 1/(s + 1)p = −3
K =
2.Facile
s⁴135s³1−5s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² − 5s + 5. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² − 5s + 5
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 8)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Il guadagno viene aumentato finché l’anello chiuso è al limite della stabilità. Trova la frequenza ω dell’oscillazione sostenuta.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1(s + 3)(s + 5)(s + 6)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −3. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
sb =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6j1sb​

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 5)). Trova il guadagno K nel punto di diramazione sb, dove i due poli ad anello chiuso si incontrano sull’asse reale.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5))
K =

Soluzioni

  1. 1. K = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 8,944 rad/s
  4. 4. Kmax = 792
  5. 5. sb = −1,268
  6. 6. K = 4

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.