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
s⁴129s³5−2s²??s¹?s⁰?

Il polinomio caratteristico di un sistema retroazionato è Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² − 2s + 9. Costruisci la tabella di Routh e trova quante radici N di Q(s) stanno nel semipiano destro.

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² − 2s + 9
N =
2.Facile
s³14s²522s¹?s⁰

Per il polinomio caratteristico Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 22, trova l’elemento b1 della prima colonna nella riga s¹ della tabella di Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 22
b1 =
3.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 6)C(s)−

L’anello nello schema ha la funzione di trasferimento ad anello aperto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)). Trova il guadagno massimo Kmax per cui l’anello chiuso è stabile.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))
Kmax =
4.Media
R(s)+K = 651s(s + 3)(s + 10)C(s)−

L’anello nello schema funziona con K = 65 e L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)). Di quale fattore m si può aumentare il guadagno prima che l’anello chiuso diventi instabile?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))K = 65
m =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un anello a retroazione unitaria ha L(s) = K(s + 1)/(s(s + 3)(s + 10)). Trova il punto σa in cui gli asintoti del luogo delle radici incrociano l’asse reale.

L(s) = K(s + 1)/(s(s + 3)(s + 10))
σa =
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Il luogo delle radici di L(s) = K(s + 11)/(s(s + 7)) lascia l’asse reale tra s = 0 e s = −7, gira in cerchio e raggiunge di nuovo l’asse reale a sinistra dello zero. Trova il punto di confluenza si.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 7))
si =

Soluzioni

  1. 1. N = 2
  2. 2. b1 = −0,4
  3. 3. Kmax = 42
  4. 4. m = 6
  5. 5. σa = −6
  6. 6. si = −17,63

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