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
s³16s²553s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 5s² + 6s + 53 = 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 + 5s² + 6s + 53
N =
2.Facile
s³1−3s²−423s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ − 4s² − 3s + 23 = 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 − 3s + 23
N =
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 8)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)). 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 + 1)(s + 8))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2−3

Per l’anello L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)), trova il guadagno K che pone un polo ad anello chiuso in s = −3.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −3
K =
6.Difficile
ReIm−5j5

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 140
  4. 4. ω = 2,828 rad/s
  5. 5. K = 30
  6. 6. ω = 6,403 rad/s

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