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)+K = 25s + 1C(s)−

Un controllore proporzionale con guadagno K = 2 comanda il sistema G(s) = 5/(s + 1) in un anello a retroazione unitaria. Trova il polo ad anello chiuso p.

G(s) = 5/(s + 1)K = 2
p =
2.Facile
R(s)+451s(s + 6)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = 45/(s(s + 6)). I poli ad anello chiuso sono complessi. Trova la loro parte immaginaria ωd.

L(s) = 45/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+Ks + 9s(s + 2)(s + 4)C(s)−

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 4)), con K > 0. Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 5))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Il luogo delle radici di L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −2. Trova il punto di diramazione sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))
sb =
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)(s + 6)). Trova il punto σa in cui gli asintoti del luogo delle radici incrociano l’asse reale.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)(s + 6))
σa =

Soluzioni

  1. 1. p = −11
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. Kmax = 16
  4. 4. ω = 3,873 rad/s
  5. 5. sb = −0,9449
  6. 6. σa = −4,25

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