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
s³34s²24s¹?s⁰

Per il polinomio caratteristico Q(s) = 3s³ + 2s² + 4s + 4, trova l’elemento b1 della prima colonna nella riga s¹ della tabella di Routh.

Q(s) = 3s³ + 2s² + 4s + 4
b1 =
2.Facile
s³15s²220s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 2s² + 5s + 20 = 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 + 5s + 20
N =
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 5)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 6s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 4)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

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

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −3. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
sb =
6.Difficile
ReIm−5j5

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. b1 = −2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 192
  4. 4. Kmax = 20
  5. 5. sb = −1,333
  6. 6. ω = 6,164 rad/s

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