Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises L(s) = 20/(s(s + 8)). Die Pole des geschlossenen Kreises sind komplex. Bestimme ihren Imaginärteil ωd.
Arbeitsblatt Stabilität: Routh-Hurwitz und Wurzelortskurve mit Lösungen
Die charakteristische Gleichung eines geschlossenen Regelkreises lautet s³ + a·s² + 3s + 9 = 0. Bestimme den Wert a, ab dem das System stabil ist.
Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4)) mit K > 0. Bestimme die größte Verstärkung Kmax, für die der geschlossene Kreis stabil ist.
Die Strecke G(s) = (s + 5)/((s − 3)(s + 1)) 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.
Die Wurzelortskurve von L(s) = K(s + 13)/(s(s + 7)) verlässt die reelle Achse zwischen s = 0 und s = −7, läuft im Bogen herum und trifft links von der Nullstelle wieder auf die reelle Achse. Bestimme den Einmündungspunkt si.
Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat L(s) = K(s + 10)/((s + 6)(s + 3)(s + 2)(s + 5)). Bestimme den Punkt σa, an dem die Asymptoten der Wurzelortskurve die reelle Achse schneiden.
Lösungsschlüssel
- 1. ωd = 2 rad/s
- 2. a = 3
- 3. Kmax = 5
- 4. Kmin = 2
- 5. si = −21,83
- 6. σa = −2
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