Arbeitsblatt Blockschaltbilder mit Lösungen

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1.Leicht
R(s)9G₂6G₃++6G₁C(s)

Das Signal R teilt sich auf zwei parallele Blöcke G₂ = 9 und G₃ = 6 auf. Ihre Ausgänge treffen an einem Summationspunkt mit den gezeigten Vorzeichen (+ and +) zusammen, und die Summe durchläuft G₁ = 6. Bestimme die Gesamtverstärkung T = C/R.

G₁ = 6G₂ = 9G₃ = 6Vorzeichen: + G₂, + G₃
T =
2.Leicht
R(s)+15s + 10G(s)C(s)−

Eine Strecke G(s) = 15/(s + 10) liegt in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Bestimme den Pol p des geschlossenen Kreises.

G(s) = 15/(s + 10)Einheits-Gegenkopplung
p =
3.Mittel
R(s)+28s + 1G(s)C(s)0,1H−

Eine Strecke G(s) = 28/(s + 1) wird in einem Gegenkopplungskreis geregelt, dessen Sensor die Verstärkung H = 0,1 hat. Am Eingang R wird ein Sprung der Größe 5 angelegt. Bestimme den stationären Ausgang css.

G(s) = 28/(s + 1)H = 0,1R = 5
css =
4.Mittel
R(s)+K(s + 3)(s + 4)G(s)C(s)−

Die Strecke G(s) = K/((s + 3)(s + 4)) liegt in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Bestimme die Verstärkung K, für die der geschlossene Kreis aperiodisch gedämpft ist (aperiodischer Grenzfall, zwei gleiche reelle Pole).

G(s) = K/((s + 3)(s + 4))Einheits-Gegenkopplung
K =
5.Schwer
R(s)+Ks(s + 2)(s + 7)G(s)C(s)−

Die Strecke G(s) = K/(s(s + 2)(s + 7)) liegt in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Bestimme mit dem Routh-Hurwitz-Kriterium die größte Verstärkung Kmax, für die der geschlossene Kreis stabil ist.

G(s) = K/(s(s + 2)(s + 7))Einheits-Gegenkopplung
Kmax =
6.Schwer
R(s)+9Regler+D(s)+10s + 6StreckeC(s)−

Ein Proportionalregler K = 9 steuert die Strecke G(s) = 10/(s + 6) in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Eine Störung D greift am Streckeneingang an (sie wird zum Reglerausgang addiert). Bei R = 0 wird ein Störsprung der Größe 5 angelegt. Bestimme den stationären Ausgang css.

K = 9G(s) = 10/(s + 6)D = 5R = 0
css =

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 90
  2. 2. p = −25
  3. 3. css = 36,84
  4. 4. K = 0,25
  5. 5. Kmax = 126
  6. 6. css = 0,5208

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