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
s³18s²a12s¹(8·a − 12)/as⁰12

المعادلة المميِّزة لحلقة مغلقة هي s³ + a·s² + 8s + 12 = 0. أوجد قيمة a التي يكون النظام فوقها مستقرًا.

s³ + a·s² + 8s + 12 = 0
a =
2.سهلة
s³13s²637s¹?s⁰?

لنظام حلقة مغلقة المعادلة المميِّزة s³ + 6s² + 3s + 37 = 0. استخدم معيار راوث–هرفيتز لإيجاد عدد N أقطاب الحلقة المغلقة في النصف الأيمن من المستوى s.

Q(s) = s³ + 6s² + 3s + 37
N =
3.متوسطة
R(s)+Ks + 4(s − 1)(s + 3)C(s)−

للمحطة G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 3)) 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 + 3))
Kmin =
4.متوسطة
R(s)+K1s(s + 4)(s + 8)C(s)−

لحلقة المخطط دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)). يُرفع الكسب حتى تصبح الحلقة المغلقة على حافة الاستقرار. أوجد تردد ω التذبذب المستمر.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))
ω = rad/s
5.صعبة
ReImζ = 0,3−5−10j5j10j15

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/(s(s + 8)). أوجد الكسب K الذي تكون عنده نسبة التخميد لأقطاب الحلقة المغلقة ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,3
K =
6.صعبة
ReIm−2−4−6−8−10−12j2sb​

رُسم المحل الهندسي للجذور لـ L(s) = K/((s + 2)(s + 10)). أوجد الكسب K عند نقطة الانفصال sb حيث يلتقي قطبا الحلقة المغلقة على المحور الحقيقي.

L(s) = K/((s + 2)(s + 10))
K =

مفتاح الإجابات

  1. 1. a = 1,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 0,75
  4. 4. ω = 5,657 rad/s
  5. 5. K = 177,8
  6. 6. K = 16

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