لنظام حلقة مغلقة المعادلة المميِّزة s³ + s² + 8s + 25 = 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 + s² + 8s + 25
N =
2.سهلة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة L(s) = 13/(s(s + 4)). أقطاب الحلقة المغلقة مركّبة. أوجد جزءها التخيلي ωd.
L(s) = 13/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.متوسطة
للمحطة G(s) = (s + 4)/((s − 4)(s + 5)) قطب غير مستقر عند s = 4. يغلق كسب تناسبي K حلقة تغذية عكسية وحدوية حولها. أوجد أصغر كسب Kmin يجعل الحلقة المغلقة مستقرة.
G(s) = (s + 4)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
4.متوسطة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)) مع K > 0. أوجد أكبر كسب Kmax تكون الحلقة المغلقة عنده مستقرة.
L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))
Kmax =
5.صعبة
لحلقة تغذية عكسية وحدوية L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). أوجد النقطة σa التي تقطع فيها الخطوط المقاربة للمحل الهندسي للجذور المحور الحقيقي.
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
σa =
6.صعبة
لحلقة L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))، أوجد الكسب K الذي يضع قطبًا للحلقة المغلقة عند s = −4.
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −4
K =
مفتاح الإجابات
- 1. N = 2
- 2. ωd = 3 rad/s
- 3. Kmin = 5
- 4. Kmax = 350
- 5. σa = −3,667
- 6. K = 8
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.