Arbeitsblatt Blockschaltbilder mit Lösungen

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1.Leicht
R(s)+12GC(s)0,02H+

Ein Verstärker mit der Verstärkung G = 12 hat eine Mitkopplung über einen Pfad mit der Verstärkung H = 0,02 (das Rückführsignal wird am Summationspunkt addiert). Bestimme die Verstärkung T = C/R des geschlossenen Kreises.

G = 12H = 0,02Mitkopplung
T =
2.Leicht
R(s)+13s + 8G(s)C(s)−

Eine Strecke G(s) = 13/(s + 8) liegt in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Bestimme die Zeitkonstante τ des geschlossenen Kreises.

G(s) = 13/(s + 8)Einheits-Gegenkopplung
τ = s
3.Mittel
R(s)+Ks(s + 7)G(s)C(s)−

Die Strecke G(s) = K/(s(s + 7)) 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(s + 7))Einheits-Gegenkopplung
K =
4.Mittel
R(s)+4K+6s + 2G(s)C(s)5H₁−−

Die Strecke G(s) = 6/(s + 2) hat eine innere (unterlagerte) Gegenkopplung mit der Verstärkung H₁ = 5. Eine Reglerverstärkung K = 4 und eine äußere Einheits-Gegenkopplung schließen das System. Bestimme die statische Verstärkung T(0) des geschlossenen Kreises.

G(s) = 6/(s + 2)H₁ = 5K = 4
T(0) =
5.Schwer
R(s)+KRegler+D(s)+1s + 10StreckeC(s)−

Ein Proportionalregler K steuert die Strecke G(s) = 1/(s + 10) in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Ein Störsprung der Größe 5 greift am Streckeneingang an, während R = 0 ist. Bestimme die kleinste Verstärkung K, die den stationären Ausgang bei höchstens 0,01 hält.

G(s) = 1/(s + 10)D = 5css ≤ 0,01
K =
6.Schwer
R(s)+32s(s + 7)G(s)C(s)2H−

Die Strecke G(s) = 32/(s(s + 7)) liegt in einem Gegenkopplungskreis mit der Sensorverstärkung H = 2. Die Pole des geschlossenen Kreises sind komplex. Bestimme ihren Realteil σ.

G(s) = 32/(s(s + 7))H = 2
σ =

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 15,79
  2. 2. τ = 0,04762 s
  3. 3. K = 12,25
  4. 4. T(0) = 0,4286
  5. 5. K = 490
  6. 6. σ = −3,5

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