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
s³16s²553s¹?s⁰?

Układ zamknięty ma równanie charakterystyczne s³ + 5s² + 6s + 53 = 0. Użyj kryterium Routha–Hurwitza, aby wyznaczyć liczbę N biegunów układu zamkniętego w prawej półpłaszczyźnie płaszczyzny s.

Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 53
N =
2.Łatwy
s³1−3s²−423s¹?s⁰?

Układ zamknięty ma równanie charakterystyczne s³ − 4s² − 3s + 23 = 0. Użyj kryterium Routha–Hurwitza, aby wyznaczyć liczbę N biegunów układu zamkniętego w prawej półpłaszczyźnie płaszczyzny s.

Q(s) = s³ − 4s² − 3s + 23
N =
3.Średni
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 4)C(s)−

Pętla ze sprzężeniem jednostkowym ma L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4)), gdzie K > 0. Wyznacz największe wzmocnienie Kmax, przy którym układ zamknięty jest stabilny.

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

Pętla na schemacie ma transmitancję układu otwartego L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)). Wzmocnienie zwiększa się, aż układ zamknięty znajdzie się na granicy stabilności. Wyznacz częstotliwość ω drgań niegasnących.

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

Dla pętli L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) wyznacz wzmocnienie K, przy którym biegun układu zamkniętego leży w s = −3.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −3
K =
6.Trudny
ReIm−5j5

Naszkicowano linię pierwiastkową dla L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)). Wyznacz częstotliwość ω, przy której linia przecina oś urojoną.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s

Klucz odpowiedzi

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 140
  4. 4. ω = 2,828 rad/s
  5. 5. K = 30
  6. 6. ω = 6,403 rad/s

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