Arbeitsblatt Stabilität: Routh-Hurwitz und Wurzelortskurve mit Lösungen

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1.Leicht
s³16s²641s¹?s⁰?

Ein geschlossener Regelkreis hat die charakteristische Gleichung s³ + 6s² + 6s + 41 = 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 + 6s² + 6s + 41
N =
2.Leicht
s³1−7s²−3−4s¹?s⁰?

Ein geschlossener Regelkreis hat die charakteristische Gleichung s³ − 3s² − 7s − 4 = 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 − 3s² − 7s − 4
N =
3.Mittel
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

Der Regelkreis im Schaubild hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)). Bestimme die größte Verstärkung Kmax, für die der geschlossene Kreis stabil ist.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.Mittel
R(s)+451s(s + 1)(s + 5)C(s)−

Der Regelkreis im Schaubild arbeitet mit Gegenkopplung und hat L(s) = 45/(s(s + 1)(s + 5)). Wie viele Pole N des geschlossenen Kreises liegen in der rechten Halbebene?

L(s) = 45/(s(s + 1)(s + 5))
N =
5.Schwer
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat L(s) = K/(s(s + 10)(s + 8)). Bestimme den Punkt σa, an dem die Asymptoten der Wurzelortskurve die reelle Achse schneiden.

L(s) = K/(s(s + 10)(s + 8))
σa =
6.Schwer
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

Die Wurzelortskurve von L(s) = K(s + 12)/(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 Verzweigungspunkt sb.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 7))
sb =

Lösungsschlüssel

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 1
  3. 3. Kmax = 180
  4. 4. N = 2
  5. 5. σa = −6
  6. 6. sb = −4,254

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