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
s³18s²a16s¹(8·a − 16)/as⁰16

L’equazione caratteristica di un anello chiuso è s³ + a·s² + 8s + 16 = 0. Trova il valore a oltre il quale il sistema è stabile.

s³ + a·s² + 8s + 16 = 0
a =
2.Facile
s³18s²a48s¹(8·a − 48)/as⁰48

L’equazione caratteristica di un anello chiuso è s³ + a·s² + 8s + 48 = 0. Trova il valore a oltre il quale il sistema è stabile.

s³ + a·s² + 8s + 48 = 0
a =
3.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 10))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K = 3201s(s + 6)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 320 e L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))K = 320
m =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −1, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di diramazione sb.

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

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 6)(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 + 6)(s + 8))
K =

Soluzioni

  1. 1. a = 2
  2. 2. a = 6
  3. 3. ω = 5,477 rad/s
  4. 4. m = 3
  5. 5. sb = −0,5167
  6. 6. K = 1

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