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 = 25s + 5C(s)−

Regulator proporcjonalny o wzmocnieniu K = 2 steruje obiektem G(s) = 5/(s + 5) w pętli ze sprzężeniem jednostkowym. Wyznacz biegun układu zamkniętego p.

G(s) = 5/(s + 5)K = 2
p =
2.Łatwy
s³18s²a64s¹(8·a − 64)/as⁰64

Równanie charakterystyczne układu zamkniętego to s³ + a·s² + 8s + 64 = 0. Wyznacz wartość a, powyżej której układ jest stabilny.

s³ + a·s² + 8s + 64 = 0
a =
3.Średni
R(s)+K1s(s + 2)(s + 6)C(s)−

Pętla na schemacie ma transmitancję układu otwartego L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)). Wzmocnienie zwiększa się, aż układ zamknięty znajdzie się na granicy stabilności. Wyznacz częstotliwość ω drgań niegasnących.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
ω = rad/s
4.Średni
R(s)+Ks + 5(s − 4)(s + 1)C(s)−

Obiekt G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 1)) ma biegun niestabilny w s = 4. Wzmocnienie proporcjonalne K zamyka wokół niego pętlę ze sprzężeniem jednostkowym. Wyznacz najmniejsze wzmocnienie Kmin, przy którym układ zamknięty jest stabilny.

G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
5.Trudny
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

Linia pierwiastkowa dla L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)) opuszcza oś rzeczywistą między s = 0 a s = −1. Wyznacz punkt rozejścia sb.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
sb =
6.Trudny
ReImζ = 0,8−2−4−6−8−10j2

Pokazano linię pierwiastkową dla L(s) = K/(s(s + 8)). Wyznacz wzmocnienie K, przy którym bieguny układu zamkniętego mają współczynnik tłumienia ζ = 0,8.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,8
K =

Klucz odpowiedzi

  1. 1. p = −15
  2. 2. a = 8
  3. 3. ω = 3,464 rad/s
  4. 4. Kmin = 3
  5. 5. sb = −0,4514
  6. 6. K = 25

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