Das charakteristische Polynom eines Regelkreises ist Q(s) = s⁴ + s³ + 4s² − 12s − 2. 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) = 10/(s + 10) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Bestimme die Verstärkung K, die den Pol des geschlossenen Kreises auf s = −40 legt.
Die Strecke G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 3)) hat einen instabilen Pol bei s = 3. Ein Proportionalregler mit der Verstärkung K schließt einen Regelkreis mit Einheitsrückführung um sie. Bestimme die kleinste Verstärkung Kmin, die den geschlossenen Kreis stabil macht.
Der Regelkreis im Schaubild arbeitet mit Gegenkopplung und hat L(s) = 40/(s(s + 1)(s + 4)). Wie viele Pole N des geschlossenen Kreises liegen in der rechten Halbebene?
Die Wurzelortskurve von L(s) = K/(s(s + 10)) ist abgebildet. Bestimme die Verstärkung K, bei der die Pole des geschlossenen Kreises den Dämpfungsgrad ζ = 0,8 haben.
Die Wurzelortskurve von L(s) = K/(s(s + 5)) ist abgebildet. Bestimme die Verstärkung K, bei der die Pole des geschlossenen Kreises den Dämpfungsgrad ζ = 0,707 haben.
Lösungsschlüssel
- 1. N = 1
- 2. K = 3
- 3. Kmin = 0,9
- 4. N = 2
- 5. K = 39,06
- 6. K = 12,5
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