Arbeitsblatt Stabilität: Routh-Hurwitz und Wurzelortskurve mit Lösungen

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1.Leicht
s³13s²434s¹?s⁰?

Ein geschlossener Regelkreis hat die charakteristische Gleichung s³ + 4s² + 3s + 34 = 0. Bestimme mit dem Routh-Hurwitz-Kriterium die Anzahl N der Pole des geschlossenen Kreises in der rechten Hälfte der s-Ebene.

Q(s) = s³ + 4s² + 3s + 34
N =
2.Leicht
s⁴128s³27s²??s¹?s⁰?

Das charakteristische Polynom eines Regelkreises ist Q(s) = s⁴ + 2s³ + 2s² + 7s + 8. Stelle das Routh-Schema auf und bestimme, wie viele Wurzeln N von Q(s) in der rechten Halbebene liegen.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 2s² + 7s + 8
N =
3.Mittel
R(s)+1651s(s + 1)(s + 10)C(s)−

Der Regelkreis im Schaubild arbeitet mit Gegenkopplung und hat L(s) = 165/(s(s + 1)(s + 10)). Wie viele Pole N des geschlossenen Kreises liegen in der rechten Halbebene?

L(s) = 165/(s(s + 1)(s + 10))
N =
4.Mittel
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Der Regelkreis im Schaubild hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). Bestimme die größte Verstärkung Kmax, für die der geschlossene Kreis stabil ist.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
5.Schwer
ReImζ = 0,6−2−4−6j2

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 = 0,6 haben.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,6
K =
6.Schwer
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

Bestimme für L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 17)) den Abgangswinkel θd der Wurzelortskurve vom komplexen Pol in der oberen Halbebene, gemessen von der positiven reellen Achse.

L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 17))
θd = °

Lösungsschlüssel

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmax = 12
  5. 5. K = 17,36
  6. 6. θd = −63,43 °

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