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
s³13s²431s¹?s⁰?

لنظام حلقة مغلقة المعادلة المميِّزة s³ + 4s² + 3s + 31 = 0. استخدم معيار راوث–هرفيتز لإيجاد عدد N أقطاب الحلقة المغلقة في النصف الأيمن من المستوى s.

Q(s) = s³ + 4s² + 3s + 31
N =
2.سهلة
s³110s²a25s¹(10·a − 25)/as⁰25

المعادلة المميِّزة لحلقة مغلقة هي s³ + a·s² + 10s + 25 = 0. أوجد قيمة a التي يكون النظام فوقها مستقرًا.

s³ + a·s² + 10s + 25 = 0
a =
3.متوسطة
R(s)+Ks + 4(s − 1)(s + 5)C(s)−

للمحطة G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 5)) قطب غير مستقر عند s = 1. يغلق كسب تناسبي K حلقة تغذية عكسية وحدوية حولها. أوجد أصغر كسب Kmin يجعل الحلقة المغلقة مستقرة.

G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
4.متوسطة
R(s)+Ks + 7s(s + 2)(s + 3)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 3)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
5.صعبة
ReImζ = 0,4−5j5

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/(s(s + 6)). أوجد الكسب K الذي تكون عنده نسبة التخميد لأقطاب الحلقة المغلقة ζ = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,4
K =
6.صعبة
ReIm−2−4−6j2j4

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)). أوجد التردد ω الذي يقطع عنده المحل الهندسي المحور التخيلي.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s

مفتاح الإجابات

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 2,5
  3. 3. Kmin = 1,25
  4. 4. Kmax = 15
  5. 5. K = 56,25
  6. 6. ω = 4,123 rad/s

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