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
s³12s²a16s¹(2·a − 16)/as⁰16

L’equazione caratteristica di un anello chiuso è s³ + a·s² + 2s + 16 = 0. Trova il valore a oltre il quale il sistema è stabile.

s³ + a·s² + 2s + 16 = 0
a =
2.Facile
s⁴1413s³214s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 14s + 13. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 14s + 13
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1(s + 2)(s + 5)(s + 6)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

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

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −1, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1))
sb =
6.Difficile
ReImζ = 0,6−2−4−6j2

È mostrato il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 5)). Trova il guadagno K per cui i poli ad anello chiuso hanno il coefficiente di smorzamento ζ = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,6
K =

Soluzioni

  1. 1. a = 8
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 672
  4. 4. Kmax = 616
  5. 5. sb = −0,5167
  6. 6. K = 17,36

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