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
s⁴157s³111s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 5s² + 11s + 7. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 5s² + 11s + 7
N =
2.Facile
R(s)+321s(s + 8)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = 32/(s(s + 8)). I poli ad anello chiuso sono complessi. Trova la loro parte immaginaria ωd.

L(s) = 32/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 5)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 4)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)). 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 + 4))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1−1

Per l’anello L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)), trova il guadagno K che pone un polo ad anello chiuso in s = −1.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −1
K =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6j1sb​

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 3)(s + 5)). 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 + 3)(s + 5))
K =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 4 rad/s
  3. 3. Kmax = 126
  4. 4. ω = 3,464 rad/s
  5. 5. K = 2
  6. 6. K = 1

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