Arbeitsblatt Blockschaltbilder mit Lösungen

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1.Leicht
R(s)12G₂2G₃++6G₁C(s)

Das Signal R teilt sich auf zwei parallele Blöcke G₂ = 12 und G₃ = 2 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 = 12G₃ = 2Vorzeichen: + G₂, + G₃
T =
2.Leicht
R(s)+9s + 8G(s)C(s)−

Eine Strecke G(s) = 9/(s + 8) liegt in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Bestimme die Zeitkonstante τ des geschlossenen Kreises.

G(s) = 9/(s + 8)Einheits-Gegenkopplung
τ = s
3.Mittel
R(s)+4s + 6G(s)C(s)0,2H−

Eine Strecke G(s) = 4/(s + 6) wird in einem Gegenkopplungskreis geregelt, dessen Sensor die Verstärkung H = 0,2 hat. Bestimme die Zeitkonstante τ des geschlossenen Kreises.

G(s) = 4/(s + 6)H = 0,2
τ = s
4.Mittel
R(s)+11s + 2G(s)C(s)2H−

Eine Strecke G(s) = 11/(s + 2) wird in einem Gegenkopplungskreis geregelt, dessen Sensor die Verstärkung H = 2 hat. Bestimme die Zeitkonstante τ des geschlossenen Kreises.

G(s) = 11/(s + 2)H = 2
τ = s
5.Schwer
R(s)+18s + 1G₁+1s + 2G₂C(s)1H₁−1H₂−

Fasse das Blockschaltbild mit G₁ = 18/(s + 1), G₂ = 1/(s + 2), einer inneren Gegenkopplung H₁ = 1 um G₂ und einer äußeren Gegenkopplung H₂ = 1 zusammen. Bestimme die statische Verstärkung T(0) von C(s)/R(s).

G₁ = 18/(s + 1)G₂ = 1/(s + 2)H₁ = 1H₂ = 1
T(0) =
6.Schwer
R(s)+KRegler+D(s)+7s + 2StreckeC(s)−

Ein Proportionalregler K steuert die Strecke G(s) = 7/(s + 2) in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Ein Störsprung der Größe 10 greift am Streckeneingang an, während R = 0 ist. Bestimme die kleinste Verstärkung K, die den stationären Ausgang bei höchstens 1,75 hält.

G(s) = 7/(s + 2)D = 10css ≤ 1,75
K =

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 84
  2. 2. τ = 0,05882 s
  3. 3. τ = 0,1471 s
  4. 4. τ = 0,04167 s
  5. 5. T(0) = 0,8571
  6. 6. K = 5,429

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