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)+2s(s + 1)(s + 5)C(s)−

Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises G(s) = 2/(s(s + 1)(s + 5)). Bestimme die Geschwindigkeitsfehlerkonstante Kv.

G(s) = 2/(s(s + 1)(s + 5))
Kv =
2.Leicht
R(s)+40(s + 1)(s + 5)C(s)−

Ein Regelkreis mit Einheitsrückführung hat die Übertragungsfunktion des offenen Kreises G(s) = 40/((s + 1)(s + 5)). Bestimme die Positionsfehlerkonstante Kp.

G(s) = 40/((s + 1)(s + 5))
Kp =
3.Mittel
R(s)+K = 22,510s + 1C(s)−

Eine Strecke G(s) = 2,5/(10s + 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) = 2,5/(10s + 1)K = 2
ess = %
4.Mittel
r(t) = 5t+2(s + 4)s(s + 10)C(s)−

Auf einen Regelkreis mit Einheitsrückführung und G(s) = 2(s + 4)/(s(s + 10)) wird eine Rampe r(t) = 5t gegeben. Bestimme den stationären Fehler ess.

G(s) = 2(s + 4)/(s(s + 10))r(t) = 5t
ess =
5.Schwer
R(s)+Kp​ + Ki​/s1s + 4C(s)−

Ein PI-Regler C(s) = Kp + Ki/s regelt die Strecke G(s) = 1/(s + 4) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Der geschlossene Kreis soll ωₙ = 4 rad/s und ζ = 0,8 haben. Bestimme die Proportionalverstärkung Kp.

G(s) = 1/(s + 4)ωₙ = 4 rad/sζ = 0,8
Kp =
6.Schwer
R(s)+K = 52s(s + 2)C(s)−

Ein Proportionalregler K = 5 regelt die Strecke G(s) = 2/(s(s + 2)) in einem Regelkreis mit Einheitsrückführung. Bestimme die Überschwingzeit tp der Sprungantwort.

G(s) = 2/(s(s + 2))K = 5
tp = s

Lösungsschlüssel

  1. 1. Kv = 0,4
  2. 2. Kp = 8
  3. 3. ess = 16,67 %
  4. 4. ess = 6,25
  5. 5. Kp = 2,4
  6. 6. tp = 1,047 s

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