ورقة عمل الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
s⁴1117s³213s²??s¹?s⁰?

كثير الحدود المميِّز لنظام تغذية عكسية هو Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 13s + 17. ابنِ جدول راوث وأوجد عدد الجذور N لـ Q(s) الواقعة في النصف الأيمن من المستوى.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 13s + 17
N =
2.سهلة
s³13s²a18s¹(3·a − 18)/as⁰18

المعادلة المميِّزة لحلقة مغلقة هي s³ + a·s² + 3s + 18 = 0. أوجد قيمة a التي يكون النظام فوقها مستقرًا.

s³ + a·s² + 3s + 18 = 0
a =
3.متوسطة
R(s)+Ks + 10(s − 3)(s + 5)C(s)−

للمحطة G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5)) قطب غير مستقر عند s = 3. يغلق كسب تناسبي K حلقة تغذية عكسية وحدوية حولها. أوجد أصغر كسب Kmin يجعل الحلقة المغلقة مستقرة.

G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
4.متوسطة
R(s)+K1(s + 1)(s + 4)(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.

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

يغادر المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4)) المحور الحقيقي بين s = 0 وs = −4، ثم يدور ويلتقي بالمحور الحقيقي مجددًا إلى يسار الصفر. أوجد نقطة الانفصال sb.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4))
sb =
6.صعبة
ReIm−2−4j2j4

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)). أوجد التردد ω الذي يقطع عنده المحل الهندسي المحور التخيلي.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s

مفتاح الإجابات

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmin = 1,5
  4. 4. Kmax = 270
  5. 5. sb = −2,343
  6. 6. ω = 5,099 rad/s

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.