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)+101s(s + 2)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = 10/(s(s + 2)). I poli ad anello chiuso sono complessi. Trova la loro parte immaginaria ωd.

L(s) = 10/(s(s + 2))
ωd = rad/s
2.Facile
R(s)+K5s + 1C(s)−

Un guadagno proporzionale K controlla il sistema G(s) = 5/(s + 1) in un anello a retroazione unitaria. Trova il guadagno K che pone il polo ad anello chiuso in s = −3,5.

G(s) = 5/(s + 1)p = −3,5
K =
3.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

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

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 7)/(s(s + 3)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −3, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 3))
sb =
6.Difficile
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

Per L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 17)), trova l’angolo di partenza θd del luogo delle radici dal polo complesso nel semipiano superiore, misurato dall’asse reale positivo.

L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 17))
θd = °

Soluzioni

  1. 1. ωd = 3 rad/s
  2. 2. K = 0,5
  3. 3. ω = 3,162 rad/s
  4. 4. Kmax = 96
  5. 5. sb = −1,708
  6. 6. θd = −45 °

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