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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
s³15s²642s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 6s² + 5s + 42 = 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 + 6s² + 5s + 42
N =
2.Facile
s⁴1214s³2−12s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 2s³ + 2s² − 12s + 14. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 2s² − 12s + 14
N =
3.Media
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 5)C(s)−

Il sistema G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 5)) ha un polo instabile in s = 3. Un guadagno proporzionale K chiude un anello a retroazione unitaria attorno a esso. Trova il guadagno minimo Kmin che rende stabile l’anello chiuso.

G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
4.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 3)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

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

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 4)(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 + 4)(s + 8))
K =
6.Difficile
ReIm−5j5

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 15
  4. 4. Kmax = 60
  5. 5. K = 4
  6. 6. ω = 6,403 rad/s

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