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)+K = 11s + 5C(s)−

Un controllore proporzionale con guadagno K = 1 comanda il sistema G(s) = 1/(s + 5) in un anello a retroazione unitaria. Trova il polo ad anello chiuso p.

G(s) = 1/(s + 5)K = 1
p =
2.Facile
s³26s²321s¹?s⁰

Per il polinomio caratteristico Q(s) = 2s³ + 3s² + 6s + 21, trova l’elemento b1 della prima colonna nella riga s¹ della tabella di Routh.

Q(s) = 2s³ + 3s² + 6s + 21
b1 =
3.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)). 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 + 5))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+Ks + 10s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2sb​

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 4)(s + 8)). 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 + 4)(s + 8))
K =
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −4, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di confluenza si.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4))
si =

Soluzioni

  1. 1. p = −6
  2. 2. b1 = −8
  3. 3. ω = 4,472 rad/s
  4. 4. Kmax = 4
  5. 5. K = 4
  6. 6. si = −17,75

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