يتحكم كسب تناسبي K في المحطة G(s) = 1/(s + 2) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد الكسب K الذي يضع قطب الحلقة المغلقة عند s = −5.
ورقة عمل الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور مع الإجابات
1.سهلة
G(s) = 1/(s + 2)p = −5
K =
2.سهلة
لكثير الحدود المميِّز Q(s) = s³ + 6s² + 6s + 1، أوجد عنصر العمود الأول b1 في الصف s¹ من جدول راوث.
Q(s) = s³ + 6s² + 6s + 1
b1 =
3.متوسطة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.
L(s) = K/((s + 2)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.متوسطة
للمحطة G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 1)) 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 + 1))
Kmin =
5.صعبة
يغادر المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) المحور الحقيقي بين s = 0 وs = −3. أوجد نقطة الانفصال sb.
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
sb =
6.صعبة
رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/(s(s + 2)). أوجد الكسب K الذي تكون عنده نسبة التخميد لأقطاب الحلقة المغلقة ζ = 0,3.
L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0,3
K =
مفتاح الإجابات
- 1. K = 3
- 2. b1 = 5,833
- 3. Kmax = 616
- 4. Kmin = 2
- 5. sb = −1,214
- 6. K = 11,11
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.