لنظام حلقة مغلقة المعادلة المميِّزة s³ + 3s² + 5s + 31 = 0. استخدم معيار راوث–هرفيتز لإيجاد عدد N أقطاب الحلقة المغلقة في النصف الأيمن من المستوى s.
ورقة عمل الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور مع الإجابات
1.سهلة
Q(s) = s³ + 3s² + 5s + 31
N =
2.سهلة
لكثير الحدود المميِّز Q(s) = 3s³ + 3s² + 7s + 21، أوجد عنصر العمود الأول b1 في الصف s¹ من جدول راوث.
Q(s) = 3s³ + 3s² + 7s + 21
b1 =
3.متوسطة
للمحطة G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 2)) 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 + 1)/((s − 3)(s + 2))
Kmin =
4.متوسطة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
Kmax =
5.صعبة
لـ L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 10))، أوجد زاوية المغادرة θd للمحل الهندسي للجذور من القطب المركّب في النصف العلوي من المستوى، مقيسة من المحور الحقيقي الموجب.
L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 10))
θd = °
6.صعبة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K(s + 1)/(s(s + 3)(s + 8)(s + 4)). أوجد النقطة σa التي تقطع فيها الخطوط المقاربة للمحل الهندسي للجذور المحور الحقيقي.
L(s) = K(s + 1)/(s(s + 3)(s + 8)(s + 4))
σa =
مفتاح الإجابات
- 1. N = 2
- 2. b1 = −14
- 3. Kmin = 6
- 4. Kmax = 168
- 5. θd = 63,43 °
- 6. σa = −4,667
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.