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)+K2s + 4C(s)−

Un guadagno proporzionale K controlla il sistema G(s) = 2/(s + 4) in un anello a retroazione unitaria. Trova il guadagno K che pone il polo ad anello chiuso in s = −5.

G(s) = 2/(s + 4)p = −5
K =
2.Facile
s⁴148s³414s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 4s³ + 4s² + 14s + 8. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 4s² + 14s + 8
N =
3.Media
R(s)+7201s(s + 2)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha retroazione negativa e L(s) = 720/(s(s + 2)(s + 10)). Quanti poli ad anello chiuso N stanno nel semipiano destro?

L(s) = 720/(s(s + 2)(s + 10))
N =
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)). 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 + 1)(s + 3))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 9)/(s(s + 8)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −8, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di confluenza si.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 8))
si =
6.Difficile
ReImζ = 0,707−2−4−6−8−10j2j4

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 8)). Trova il guadagno K per cui i poli ad anello chiuso hanno il coefficiente di smorzamento ζ = 0,707.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,707
K =

Soluzioni

  1. 1. K = 0,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. ω = 1,732 rad/s
  5. 5. si = −12
  6. 6. K = 32,01

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