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
s³1−3s²−4−3s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ − 4s² − 3s − 3 = 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 − 4s² − 3s − 3
N =
2.Facile
s⁴1516s³11s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 5s² + s + 16. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 5s² + s + 16
N =
3.Media
R(s)+K = 1401s(s + 4)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 140 e L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))K = 140
m =
4.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)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4)(s + 3)(s + 6)). Trova il punto σa in cui gli asintoti del luogo delle radici incrociano l’asse reale.

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

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. N = 1
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 4
  4. 4. Kmax = 750
  5. 5. σa = −1,667
  6. 6. ω = 4,796 rad/s

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