Arbeitsblatt Blockschaltbilder mit Lösungen

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1.Leicht
R(s)6G₂1G₃++10G₁C(s)

Das Signal R teilt sich auf zwei parallele Blöcke G₂ = 6 und G₃ = 1 auf. Ihre Ausgänge treffen an einem Summationspunkt mit den gezeigten Vorzeichen (+ and +) zusammen, und die Summe durchläuft G₁ = 10. Bestimme die Gesamtverstärkung T = C/R.

G₁ = 10G₂ = 6G₃ = 1Vorzeichen: + G₂, + G₃
T =
2.Leicht
R(s)6G₂9G₃+−7G₁C(s)

Das Signal R teilt sich auf zwei parallele Blöcke G₂ = 6 und G₃ = 9 auf. Ihre Ausgänge treffen an einem Summationspunkt mit den gezeigten Vorzeichen (+ and −) zusammen, und die Summe durchläuft G₁ = 7. Bestimme die Gesamtverstärkung T = C/R.

G₁ = 7G₂ = 6G₃ = 9Vorzeichen: + G₂, − G₃
T =
3.Mittel
R(s)+K(s + 2)(s + 3)G(s)C(s)−

Die Strecke G(s) = K/((s + 2)(s + 3)) 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 + 2)(s + 3))Einheits-Gegenkopplung
K =
4.Mittel
R(s)+2K+1s + 5G(s)C(s)1H₁−−

Die Strecke G(s) = 1/(s + 5) hat eine innere (unterlagerte) Gegenkopplung mit der Verstärkung H₁ = 1. Eine Reglerverstärkung K = 2 und eine äußere Einheits-Gegenkopplung schließen das System. Bestimme die statische Verstärkung T(0) des geschlossenen Kreises.

G(s) = 1/(s + 5)H₁ = 1K = 2
T(0) =
5.Schwer
R(s)+Ks(s + 6)(s + 10)G(s)C(s)−

Die Strecke G(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 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 + 6)(s + 10))Einheits-Gegenkopplung
Kmax =
6.Schwer
R(s)+64s(s + 10)G(s)C(s)2H−

Die Strecke G(s) = 64/(s(s + 10)) liegt in einem Gegenkopplungskreis mit der Sensorverstärkung H = 2. Die Pole des geschlossenen Kreises sind komplex. Bestimme ihren Imaginärteil ωd (den positiven Wert) in rad/s.

G(s) = 64/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 70
  2. 2. T = −21
  3. 3. K = 0,25
  4. 4. T(0) = 0,25
  5. 5. Kmax = 960
  6. 6. ωd = 10,15 rad/s

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