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
s³16s²434s¹?s⁰?

Un sistema ad anello chiuso ha l’equazione caratteristica s³ + 4s² + 6s + 34 = 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 + 6s + 34
N =
2.Facile
s³12s²a4s¹(2·a − 4)/as⁰4

L’equazione caratteristica di un anello chiuso è s³ + a·s² + 2s + 4 = 0. Trova il valore a oltre il quale il sistema è stabile.

s³ + a·s² + 2s + 4 = 0
a =
3.Media
R(s)+4951s(s + 5)(s + 6)C(s)−

L’anello nello schema ha retroazione negativa e L(s) = 495/(s(s + 5)(s + 6)). Quanti poli ad anello chiuso N stanno nel semipiano destro?

L(s) = 495/(s(s + 5)(s + 6))
N =
4.Media
R(s)+K = 3601s(s + 8)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 360 e L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))K = 360
m =
5.Difficile
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 3)/(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 + 3)/(s(s + 1))
sb =
6.Difficile
ReIm−2−4−6j2j4j6

È tracciato il luogo delle radici di L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)). Trova la frequenza ω a cui il luogo attraversa l’asse immaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. m = 4
  5. 5. sb = −0,5505
  6. 6. ω = 5,831 rad/s

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