Das charakteristische Polynom eines Regelkreises ist Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² + 7s + 9. Stelle das Routh-Schema auf und bestimme, wie viele Wurzeln N von Q(s) in der rechten Halbebene liegen.
Arbeitsblatt Stabilität: Routh-Hurwitz und Wurzelortskurve mit Lösungen
Ein Proportionalregler mit der Verstärkung K regelt die Strecke G(s) = 1/(s + 2) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Bestimme die Verstärkung K, die den Pol des geschlossenen Kreises auf s = −4 legt.
Der Regelkreis im Schaubild hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)). Bestimme die größte Verstärkung Kmax, für die der geschlossene Kreis stabil ist.
Die Strecke G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 5)) hat einen instabilen Pol bei s = 4. Ein Proportionalregler mit der Verstärkung K schließt einen Regelkreis mit Einheitsrückführung um sie. Bestimme die kleinste Verstärkung Kmin, die den geschlossenen Kreis stabil macht.
Die Wurzelortskurve von L(s) = K/((s + 1)(s + 3)) ist abgebildet. Bestimme die Verstärkung K am Verzweigungspunkt sb, an dem die beiden Pole des geschlossenen Kreises auf der reellen Achse zusammentreffen.
Die Wurzelortskurve von L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) verlässt die reelle Achse zwischen s = 0 und s = −1. Bestimme den Verzweigungspunkt sb.
Lösungsschlüssel
- 1. N = 2
- 2. K = 2
- 3. Kmax = 30
- 4. Kmin = 20
- 5. K = 1
- 6. sb = −0,4834
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