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
s³19s²626s¹?s⁰

Dla wielomianu charakterystycznego Q(s) = s³ + 6s² + 9s + 26 wyznacz element b1 pierwszej kolumny w wierszu s¹ tablicy Routha.

Q(s) = s³ + 6s² + 9s + 26
b1 =
2.Łatwy
s³12s²a3s¹(2·a − 3)/as⁰3

Równanie charakterystyczne układu zamkniętego to s³ + a·s² + 2s + 3 = 0. Wyznacz wartość a, powyżej której układ jest stabilny.

s³ + a·s² + 2s + 3 = 0
a =
3.Średni
R(s)+Ks + 9s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Pętla ze sprzężeniem jednostkowym ma L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4)), gdzie K > 0. Wyznacz największe wzmocnienie Kmax, przy którym układ zamknięty jest stabilny.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.Średni
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Pętla na schemacie ma transmitancję układu otwartego L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). Wzmocnienie zwiększa się, aż układ zamknięty znajdzie się na granicy stabilności. Wyznacz częstotliwość ω drgań niegasnących.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
ω = rad/s
5.Trudny
ReImζ = 0,6−2−4−6j2j4

Pokazano linię pierwiastkową dla L(s) = K/(s(s + 6)). Wyznacz wzmocnienie K, przy którym bieguny układu zamkniętego mają współczynnik tłumienia ζ = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,6
K =
6.Trudny
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

Linia pierwiastkowa dla L(s) = K(s + 4)/(s(s + 1)) opuszcza oś rzeczywistą między s = 0 a s = −1, zakreśla okrąg i wraca na oś rzeczywistą na lewo od zera. Wyznacz punkt zejścia si.

L(s) = K(s + 4)/(s(s + 1))
si =

Klucz odpowiedzi

  1. 1. b1 = 4,667
  2. 2. a = 1,5
  3. 3. Kmax = 5
  4. 4. ω = 1,732 rad/s
  5. 5. K = 25
  6. 6. si = −7,464

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