Lembaran kerja Kestabilan: Routh–Hurwitz & lokus punca dengan jawapan

Lembaran kerja Kestabilan: Routh–Hurwitz & lokus punca percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah
s³14s²a8s¹(4·a − 8)/as⁰8

Persamaan ciri gelung tertutup ialah s³ + a·s² + 4s + 8 = 0. Cari nilai a yang di atasnya sistem menjadi stabil.

s³ + a·s² + 4s + 8 = 0
a =
2.Mudah
R(s)+K = 31s + 10C(s)−

Pengawal berkadar dengan gandaan K = 3 memacu loji G(s) = 1/(s + 10) dalam gelung suap balik unit. Cari kutub gelung tertutup p.

G(s) = 1/(s + 10)K = 3
p =
3.Sederhana
R(s)+Ks + 10(s − 4)(s + 1)C(s)−

Loji G(s) = (s + 10)/((s − 4)(s + 1)) mempunyai kutub tidak stabil pada s = 4. Gandaan berkadar K menutup gelung suap balik unit mengelilinginya. Cari gandaan terkecil Kmin yang menjadikan gelung tertutup stabil.

G(s) = (s + 10)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
4.Sederhana
R(s)+K1s(s + 8)(s + 10)C(s)−

Gelung dalam rajah mempunyai fungsi pindahan gelung terbuka L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Gandaan dinaikkan sehingga gelung tertutup berada di tepi kestabilan. Cari frekuensi ω ayunan berterusan.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
ω = rad/s
5.Sukar
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Untuk L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 5)), cari sudut berlepas θd lokus punca daripada kutub kompleks di separuh satah atas, diukur daripada paksi nyata positif.

L(s) = K/((s + 8)(s² + 4s + 5))
θd = °
6.Sukar
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

Lokus punca bagi L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)) meninggalkan paksi nyata antara s = 0 dan s = −1, membulat dan menyertai paksi nyata semula di sebelah kiri sifar. Cari titik pemisahan sb.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1))
sb =

Kunci jawapan

  1. 1. a = 2
  2. 2. p = −13
  3. 3. Kmin = 3
  4. 4. ω = 8.944 rad/s
  5. 5. θd = 80.54 °
  6. 6. sb = −0.5279

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.