Arbeitsblatt Stationärer Fehler und PID-Regelung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Stationärer Fehler und PID-Regelung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
R(s)+5(s + 2)s²(s + 2)C(s)−

Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 2)). Bestimme die Beschleunigungsfehlerkonstante Ka.

G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 2))
Ka =
2.Leicht
R(s)+10s³(s + 1)C(s)−

Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises G(s) = 10/(s³(s + 1)). Welchen Systemtyp N hat er?

G(s) = 10/(s³(s + 1))
N =
3.Mittel
R(s)+K = 210,5s + 1C(s)−

Eine Strecke G(s) = 1/(0,5s + 1) wird von einem Proportionalregler mit der Verstärkung K = 2 in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung geregelt. Bestimme den stationären Fehler ess für einen Sprung als Prozentsatz der Sprunghöhe.

G(s) = 1/(0,5s + 1)K = 2
ess = %
4.Mittel
R(s)+K = 12,50,5s + 1C(s)−

Eine Strecke G(s) = 2,5/(0,5s + 1) wird von einem Proportionalregler mit der Verstärkung K = 1 in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung geregelt. Bestimme den stationären Fehler ess für einen Sprung als Prozentsatz der Sprunghöhe.

G(s) = 2,5/(0,5s + 1)K = 1
ess = %
5.Schwer
R(s)+20 + Kd​s1s(s + 2)C(s)−

Ein PD-Regler C(s) = 20 + Kd·s regelt die Strecke G(s) = 1/(s(s + 2)) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Bestimme die Differenzialverstärkung Kd, die dem geschlossenen Kreis den Dämpfungsgrad ζ = 0,707 gibt.

G(s) = 1/(s(s + 2))Kp = 20ζ = 0,707
Kd = s
6.Schwer
R(s)+Kp​ + Ki​/s10s + 2C(s)−

Ein PI-Regler C(s) = Kp + Ki/s regelt die Strecke G(s) = 10/(s + 2) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Der geschlossene Kreis soll ωₙ = 8 rad/s und ζ = 0,7 haben. Bestimme die Proportionalverstärkung Kp.

G(s) = 10/(s + 2)ωₙ = 8 rad/sζ = 0,7
Kp =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ka = 5
  2. 2. N = 3
  3. 3. ess = 33,33 %
  4. 4. ess = 28,57 %
  5. 5. Kd = 4,324 s
  6. 6. Kp = 0,92

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.