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 = 110s + 2C(s)−

Un controllore proporzionale con guadagno K = 1 comanda il sistema G(s) = 10/(s + 2) in un anello a retroazione unitaria. Trova il polo ad anello chiuso p.

G(s) = 10/(s + 2)K = 1
p =
2.Facile
s³12s²a12s¹(2·a − 12)/as⁰12

L’equazione caratteristica di un anello chiuso è s³ + a·s² + 2s + 12 = 0. Trova il valore a oltre il quale il sistema è stabile.

s³ + a·s² + 2s + 12 = 0
a =
3.Media
R(s)+K1s(s + 8)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). 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 + 8)(s + 10))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 8)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 11)/(s(s + 5)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −5, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di confluenza si.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 5))
si =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −2. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
sb =

Soluzioni

  1. 1. p = −12
  2. 2. a = 6
  3. 3. ω = 8,944 rad/s
  4. 4. Kmax = 520
  5. 5. si = −19,12
  6. 6. sb = −0,9028

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