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
R(s)+K10s + 5C(s)−

Un guadagno proporzionale K controlla il sistema G(s) = 10/(s + 5) in un anello a retroazione unitaria. Trova il guadagno K che pone il polo ad anello chiuso in s = −20.

G(s) = 10/(s + 5)p = −20
K =
2.Facile
s⁴12−16s³14s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + s³ + 2s² + 4s − 16. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + s³ + 2s² + 4s − 16
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)). 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 + 4)(s + 5))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+19201s(s + 6)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema ha retroazione negativa e L(s) = 1920/(s(s + 6)(s + 10)). Quanti poli ad anello chiuso N stanno nel semipiano destro?

L(s) = 1920/(s(s + 6)(s + 10))
N =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −1. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))
sb =
6.Difficile
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 1)). Trova il punto σa in cui gli asintoti del luogo delle radici incrociano l’asse reale.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 1))
σa =

Soluzioni

  1. 1. K = 1,5
  2. 2. N = 1
  3. 3. ω = 4,472 rad/s
  4. 4. N = 2
  5. 5. sb = −0,4774
  6. 6. σa = −2

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