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
s³1−6s²−221s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ − 2s² − 6s + 21 = 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 − 6s + 21
N =
2.Facile
s³19s²225s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 2s² + 9s + 25 = 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 + 9s + 25
N =
3.Media
R(s)+Ks + 8s(s + 2)(s + 3)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 2)C(s)−

Il sistema G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 2)) 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 + 2))
Kmin =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 3)(s + 9)). 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 + 9))
K =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −4. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))
sb =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 10
  4. 4. Kmin = 6
  5. 5. K = 9
  6. 6. sb = −1,569

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