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
s³11s²1−11s¹?s⁰?

Układ zamknięty ma równanie charakterystyczne s³ + s² + s − 11 = 0. Użyj kryterium Routha–Hurwitza, aby wyznaczyć liczbę N biegunów układu zamkniętego w prawej półpłaszczyźnie płaszczyzny s.

Q(s) = s³ + s² + s − 11
N =
2.Łatwy
s³14s²437s¹?s⁰?

Układ zamknięty ma równanie charakterystyczne s³ + 4s² + 4s + 37 = 0. Użyj kryterium Routha–Hurwitza, aby wyznaczyć liczbę N biegunów układu zamkniętego w prawej półpłaszczyźnie płaszczyzny s.

Q(s) = s³ + 4s² + 4s + 37
N =
3.Średni
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

Pętla na schemacie ma transmitancję układu otwartego L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). Wzmocnienie zwiększa się, aż układ zamknięty znajdzie się na granicy stabilności. Wyznacz częstotliwość ω drgań niegasnących.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
4.Średni
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 6)C(s)−

Pętla ze sprzężeniem jednostkowym ma L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)), gdzie K > 0. Wyznacz największe wzmocnienie Kmax, przy którym układ zamknięty jest stabilny.

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

Linia pierwiastkowa dla L(s) = K(s + 7)/(s(s + 5)) opuszcza oś rzeczywistą między s = 0 a s = −5, zakreśla okrąg i wraca na oś rzeczywistą na lewo od zera. Wyznacz punkt zejścia si.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 5))
si =
6.Trudny
ReIm−1−2−3−4−5−6j1−2

Dla pętli L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) wyznacz wzmocnienie K, przy którym biegun układu zamkniętego leży w s = −2.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))s = −2
K =

Klucz odpowiedzi

  1. 1. N = 1
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 3,873 rad/s
  4. 4. Kmax = 168
  5. 5. si = −10,74
  6. 6. K = 6

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