Stabilność: kryterium Routha–Hurwitza i linia pierwiastkowa: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Stabilność: kryterium Routha–Hurwitza i linia pierwiastkowa: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
R(s)+K = 105s + 5C(s)−

Regulator proporcjonalny o wzmocnieniu K = 10 steruje obiektem G(s) = 5/(s + 5) w pętli ze sprzężeniem jednostkowym. Wyznacz biegun układu zamkniętego p.

G(s) = 5/(s + 5)K = 10
p =
2.Łatwy
s³1−3s²416s¹?s⁰?

Układ zamknięty ma równanie charakterystyczne s³ + 4s² − 3s + 16 = 0. Użyj kryterium Routha–Hurwitza, aby wyznaczyć liczbę N biegunów układu zamkniętego w prawej półpłaszczyźnie płaszczyzny s.

Q(s) = s³ + 4s² − 3s + 16
N =
3.Średni
R(s)+Ks + 8s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Pętla ze sprzężeniem jednostkowym ma L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 3)), gdzie K > 0. Wyznacz największe wzmocnienie Kmax, przy którym układ zamknięty jest stabilny.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
4.Średni
R(s)+K1s(s + 2)(s + 8)C(s)−

Pętla na schemacie ma transmitancję układu otwartego L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)). Wzmocnienie zwiększa się, aż układ zamknięty znajdzie się na granicy stabilności. Wyznacz częstotliwość ω drgań niegasnących.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
ω = rad/s
5.Trudny
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Linia pierwiastkowa dla L(s) = K(s + 7)/(s(s + 6)) opuszcza oś rzeczywistą między s = 0 a s = −6, zakreśla okrąg i wraca na oś rzeczywistą na lewo od zera. Wyznacz punkt zejścia si.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 6))
si =
6.Trudny
ReIm−2−4−6j2j4j6

Naszkicowano linię pierwiastkową dla L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)). Wyznacz częstotliwość ω, przy której linia przecina oś urojoną.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. p = −55
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 3
  4. 4. ω = 4 rad/s
  5. 5. si = −9,646
  6. 6. ω = 5,831 rad/s

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.