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
s⁴152s³212s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 2s³ + 5s² + 12s + 2. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 5s² + 12s + 2
N =
2.Facile
s⁴189s³11s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² + s + 9. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² + s + 9
N =
3.Media
R(s)+Ks + 12s(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 12)/(s(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 8)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)). 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 + 4)(s + 8))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−1

Per l’anello L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)), trova il guadagno K che pone un polo ad anello chiuso in s = −1.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))s = −1
K =
6.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 =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 16,8
  4. 4. ω = 5,657 rad/s
  5. 5. K = 10
  6. 6. sb = −1,268

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