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)+K1s + 5C(s)−

Un guadagno proporzionale K controlla il sistema G(s) = 1/(s + 5) in un anello a retroazione unitaria. Trova il guadagno K che pone il polo ad anello chiuso in s = −5,5.

G(s) = 1/(s + 5)p = −5,5
K =
2.Facile
s³14s²227s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 2s² + 4s + 27 = 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 + 2s² + 4s + 27
N =
3.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 =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4sb​

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 6)(s + 12)). 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 + 6)(s + 12))
K =
6.Difficile
ReImζ = 0,8−1−2−3−4−5−6j1j2

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 5)). Trova il guadagno K per cui i poli ad anello chiuso hanno il coefficiente di smorzamento ζ = 0,8.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,8
K =

Soluzioni

  1. 1. K = 0,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 3
  4. 4. Kmax = 12
  5. 5. K = 9
  6. 6. K = 9,766

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