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
s³18s²a64s¹(8·a − 64)/as⁰64

De karakteristieke vergelijking van een gesloten lus is s³ + a·s² + 8s + 64 = 0. Bepaal de waarde van a waarboven het systeem stabiel is.

s³ + a·s² + 8s + 64 = 0
a =
2.Makkelijk
R(s)+K2s + 1C(s)−

Een proportionele versterking K regelt het proces G(s) = 2/(s + 1) in een lus met eenheidsterugkoppeling. Bepaal de versterking K die de gesloten-luspool op s = −2 plaatst.

G(s) = 2/(s + 1)p = −2
K =
3.Gemiddeld
R(s)+Ks + 9s(s + 2)(s + 4)C(s)−

Een lus met eenheidsterugkoppeling heeft L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 4)), met K > 0. Bepaal de grootste versterking Kmax waarvoor de gesloten lus stabiel is.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
4.Gemiddeld
R(s)+K1s(s + 6)(s + 10)C(s)−

De lus in het schema heeft de open-lusoverdrachtsfunctie L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)). 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 + 6)(s + 10))
ω = rad/s
5.Moeilijk
ReIm−5j5

De wortelbaan van L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) is geschetst. Bepaal de frequentie ω waarbij de wortelbaan de imaginaire as snijdt.

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.Moeilijk
ReImζ = 0,3−5j5

De wortelbaan van L(s) = K/(s(s + 5)) is weergegeven. Bepaal de versterking K waarvoor de gesloten-luspolen de dempingsverhouding ζ = 0,3 hebben.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,3
K =

Antwoordenblad

  1. 1. a = 8
  2. 2. K = 0,5
  3. 3. Kmax = 16
  4. 4. ω = 7,746 rad/s
  5. 5. ω = 6,856 rad/s
  6. 6. K = 69,44

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