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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
s³1−5s²−1−10s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ − s² − 5s − 10 = 0. Usa il criterio di Routh–Hurwitz per trovare il numero N di poli ad anello chiuso nel semipiano destro del piano s.

Q(s) = s³ − s² − 5s − 10
N =
2.Facile
s³37s²17s¹?s⁰

Per il polinomio caratteristico Q(s) = 3s³ + s² + 7s + 7, trova l’elemento b1 della prima colonna nella riga s¹ della tabella di Routh.

Q(s) = 3s³ + s² + 7s + 7
b1 =
3.Media
R(s)+7201s(s + 4)(s + 5)C(s)−

L’anello nello schema ha retroazione negativa e L(s) = 720/(s(s + 4)(s + 5)). Quanti poli ad anello chiuso N stanno nel semipiano destro?

L(s) = 720/(s(s + 4)(s + 5))
N =
4.Media
R(s)+K = 541s(s + 3)(s + 6)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 54 e L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))K = 54
m =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −3. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
sb =
6.Difficile
ReIm−2−4j2j4

Per L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 25)), trova l’angolo di partenza θd del luogo delle radici dal polo complesso nel semipiano superiore, misurato dall’asse reale positivo.

L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 25))
θd = °

Soluzioni

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −14
  3. 3. N = 2
  4. 4. m = 3
  5. 5. sb = −1,333
  6. 6. θd = −26,57 °

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