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
s³18s²442s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 4s² + 8s + 42 = 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 + 4s² + 8s + 42
N =
2.Facile
s³1−5s²−221s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ − 2s² − 5s + 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 − 5s + 21
N =
3.Media
R(s)+Ks + 10(s − 1)(s + 2)C(s)−

Il sistema G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 2)) ha un polo instabile in s = 1. 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 + 10)/((s − 1)(s + 2))
Kmin =
4.Media
R(s)+K = 81s(s + 1)(s + 4)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 8 e L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))K = 8
m =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 12)/(s(s + 4)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −4, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di confluenza si.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 4))
si =
6.Difficile
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1−1

Per l’anello L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)), trova il guadagno K che pone un polo ad anello chiuso in s = −1.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))s = −1
K =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 0,2
  4. 4. m = 2,5
  5. 5. si = −21,8
  6. 6. K = 3

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