يتحكم متحكم تناسبي بكسب K = 2 في المحطة G(s) = 5/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد قطب الحلقة المغلقة p.
ورقة عمل الاستقرار: راوث–هرفيتز والمحل الهندسي للجذور مع الإجابات
1.سهلة
G(s) = 5/(s + 1)K = 2
p =
2.سهلة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = 10/(s(s + 6)). أقطاب الحلقة المغلقة مركّبة. أوجد جزءها التخيلي ωd.
L(s) = 10/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.متوسطة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 4)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.متوسطة
لحلقة المخطط دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)). يُرفع الكسب حتى تصبح الحلقة المغلقة على حافة الاستقرار. أوجد تردد ω التذبذب المستمر.
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s
5.صعبة
يغادر المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K(s + 12)/(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 + 12)/(s(s + 4))
sb =
6.صعبة
لحلقة L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))، أوجد الكسب K الذي يضع قطبًا للحلقة المغلقة عند s = −0,5.
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))s = −0,5
K =
مفتاح الإجابات
- 1. p = −11
- 2. ωd = 1 rad/s
- 3. Kmax = 84
- 4. ω = 4,899 rad/s
- 5. sb = −2,202
- 6. K = 4,375
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.