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
s³19s²227s¹?s⁰

Per il polinomio caratteristico Q(s) = s³ + 2s² + 9s + 27, trova l’elemento b1 della prima colonna nella riga s¹ della tabella di Routh.

Q(s) = s³ + 2s² + 9s + 27
b1 =
2.Facile
s⁴128s³4−14s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 4s³ + 2s² − 14s + 8. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 2s² − 14s + 8
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 5)(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 + 5)(s + 10))
ω = rad/s
4.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)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−2−4−6j2j4

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −6. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
sb =

Soluzioni

  1. 1. b1 = −4,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 7,071 rad/s
  4. 4. Kmax = 1440
  5. 5. ω = 5,385 rad/s
  6. 6. sb = −2,427

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