Werkblad Stabiliteit: Routh–Hurwitz en wortelbaan met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Stabiliteit: Routh–Hurwitz en wortelbaan: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
s³13s²−65s¹?s⁰?

Een gesloten-lussysteem heeft de karakteristieke vergelijking s³ − 6s² + 3s + 5 = 0. Bepaal met het Routh–Hurwitz-criterium het aantal N gesloten-luspolen in het rechterhalfvlak van het s-vlak.

Q(s) = s³ − 6s² + 3s + 5
N =
2.Makkelijk
s⁴111s³2−16s²??s¹?s⁰?

Het karakteristieke polynoom van een teruggekoppeld systeem is Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² − 16s + 1. Maak de Routh-tabel en bepaal hoeveel wortels N van Q(s) in het rechterhalfvlak liggen.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² − 16s + 1
N =
3.Gemiddeld
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

De lus in het schema heeft de open-lusoverdrachtsfunctie L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)). De versterking wordt verhoogd tot de gesloten lus op de rand van stabiliteit zit. Bepaal de frequentie ω van de aanhoudende oscillatie.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
ω = rad/s
4.Gemiddeld
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

De lus in het schema heeft de open-lusoverdrachtsfunctie L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). De versterking wordt verhoogd tot de gesloten lus op de rand van stabiliteit zit. Bepaal de frequentie ω van de aanhoudende oscillatie.

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

De wortelbaan van L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)) verlaat de reële as tussen s = 0 en s = −1, maakt een cirkel en bereikt de reële as weer links van de zero. Bepaal het vertrekpunt sb.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1))
sb =
6.Moeilijk
ReIm−2−4−6j2j4j6

De wortelbaan van L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)) is geschetst. Bepaal de frequentie ω waarbij de wortelbaan de imaginaire as snijdt.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

Antwoordenblad

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 4,899 rad/s
  4. 4. ω = 3,873 rad/s
  5. 5. sb = −0,5167
  6. 6. ω = 5,568 rad/s

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.