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
s³13s²227s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 2s² + 3s + 27 = 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 + 2s² + 3s + 27
N =
2.Facile
s⁴185s³1−12s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² − 12s + 5. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² − 12s + 5
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 6)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)). 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 + 5)(s + 6))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 4)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 4))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −6. Trova il punto di diramazione sb.

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

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 10)/(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 + 10)/(s(s + 5))
si =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 5,477 rad/s
  4. 4. ω = 2,828 rad/s
  5. 5. sb = −2,263
  6. 6. si = −17,07

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