Arbeitsblatt Blockschaltbilder mit Lösungen

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1.Leicht
R(s)2G₂4G₃++4G₁C(s)

Das Signal R teilt sich auf zwei parallele Blöcke G₂ = 2 und G₃ = 4 auf. Ihre Ausgänge treffen an einem Summationspunkt mit den gezeigten Vorzeichen (+ and +) zusammen, und die Summe durchläuft G₁ = 4. Bestimme die Gesamtverstärkung T = C/R.

G₁ = 4G₂ = 2G₃ = 4Vorzeichen: + G₂, + G₃
T =
2.Leicht
R(s)+4G₁5G₂C(s)0,1H−

Im Blockschaltbild liegen im Vorwärtspfad die Verstärkungen G₁ = 4 und G₂ = 5 in Reihe, und der Gegenkopplungspfad hat die Verstärkung H = 0,1. Bestimme die Gesamtverstärkung T = C/R.

G₁ = 4G₂ = 5H = 0,1
T =
3.Mittel
R(s)+12K+9s + 6G(s)C(s)5H₁−−

Die Strecke G(s) = 9/(s + 6) hat eine innere (unterlagerte) Gegenkopplung mit der Verstärkung H₁ = 5. Eine Reglerverstärkung K = 12 und eine äußere Einheits-Gegenkopplung schließen das System. Bestimme den Pol p des geschlossenen Kreises.

G(s) = 9/(s + 6)H₁ = 5K = 12
p =
4.Mittel
R(s)+23s + 10G(s)C(s)0,5H−

Eine Strecke G(s) = 23/(s + 10) wird in einem Gegenkopplungskreis geregelt, dessen Sensor die Verstärkung H = 0,5 hat. Am Eingang R wird ein Sprung der Größe 24 angelegt. Bestimme den stationären Ausgang css.

G(s) = 23/(s + 10)H = 0,5R = 24
css =
5.Schwer
R(s)+25Regler+D(s)+10s + 10StreckeC(s)−

Ein Proportionalregler K = 25 steuert die Strecke G(s) = 10/(s + 10) in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Eine Störung D greift am Streckeneingang an (sie wird zum Reglerausgang addiert). Ein Führungssprung der Größe 1 und ein Störsprung der Größe 0,5 werden gleichzeitig angelegt. Bestimme den stationären Ausgang css.

K = 25G(s) = 10/(s + 10)D = 0,5R = 1
css =
6.Schwer
R(s)+KRegler+D(s)+9s + 3StreckeC(s)−

Ein Proportionalregler K steuert die Strecke G(s) = 9/(s + 3) in einem Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung. Ein Störsprung der Größe 1 greift am Streckeneingang an, während R = 0 ist. Bestimme die kleinste Verstärkung K, die den stationären Ausgang bei höchstens 0,06 hält.

G(s) = 9/(s + 3)D = 1css ≤ 0,06
K =

Lösungsschlüssel

  1. 1. T = 24
  2. 2. T = 6,667
  3. 3. p = −159
  4. 4. css = 25,67
  5. 5. css = 0,9808
  6. 6. K = 16,33

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