Устойчивость: Раус–Гурвиц и корневой годограф: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Устойчивость: Раус–Гурвиц и корневой годограф»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
s³17s²654s¹?s⁰?

Замкнутая система имеет характеристическое уравнение s³ + 6s² + 7s + 54 = 0. С помощью критерия Рауса–Гурвица найдите число N полюсов замкнутой системы в правой полуплоскости s-плоскости.

Q(s) = s³ + 6s² + 7s + 54
N =
2.Лёгкая
s³13s²424s¹?s⁰

Для характеристического полинома Q(s) = s³ + 4s² + 3s + 24 найдите элемент первого столбца b1 в строке s¹ таблицы Рауса.

Q(s) = s³ + 4s² + 3s + 24
b1 =
3.Средняя
R(s)+Ks + 5s(s + 1)(s + 2)C(s)−

Контур с единичной обратной связью имеет L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2)), K > 0. Найдите наибольший коэффициент усиления Kmax, при котором замкнутая система устойчива.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
4.Средняя
R(s)+Ks + 5(s − 4)(s + 5)C(s)−

Объект G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 5)) имеет неустойчивый полюс в точке s = 4. Пропорциональный коэффициент усиления K замыкает вокруг него контур с единичной обратной связью. Найдите наименьший коэффициент усиления Kmin, при котором замкнутая система устойчива.

G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
5.Сложная
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Корневой годограф L(s) = K(s + 6)/(s(s + 2)) покидает вещественную ось между s = 0 и s = −2, огибает нуль по окружности и снова выходит на вещественную ось левее нуля. Найдите точку отрыва sb.

L(s) = K(s + 6)/(s(s + 2))
sb =
6.Сложная
ReImζ = 0,8−1−2−3−4−5−6j1j2

Показан корневой годограф L(s) = K/(s(s + 5)). Найдите коэффициент усиления K, при котором полюса замкнутой системы имеют коэффициент демпфирования ζ = 0,8.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,8
K =

Ответы

  1. 1. N = 2
  2. 2. b1 = −3
  3. 3. Kmax = 3
  4. 4. Kmin = 4
  5. 5. sb = −1,101
  6. 6. K = 9,766

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.