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
s³14s²−62s¹?s⁰?

Замкнутая система имеет характеристическое уравнение s³ − 6s² + 4s + 2 = 0. С помощью критерия Рауса–Гурвица найдите число N полюсов замкнутой системы в правой полуплоскости s-плоскости.

Q(s) = s³ − 6s² + 4s + 2
N =
2.Лёгкая
R(s)+51s(s + 2)C(s)−

Контур с единичной обратной связью имеет передаточную функцию разомкнутой системы L(s) = 5/(s(s + 2)). Полюса замкнутой системы комплексные. Найдите их мнимую часть ωd.

L(s) = 5/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.Средняя
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 3)C(s)−

Контур с единичной обратной связью имеет L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)), K > 0. Найдите наибольший коэффициент усиления Kmax, при котором замкнутая система устойчива.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.Средняя
R(s)+K1s(s + 1)(s + 10)C(s)−

Контур на схеме имеет передаточную функцию разомкнутой системы L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). Коэффициент усиления повышают до тех пор, пока замкнутая система не окажется на границе устойчивости. Найдите частоту ω незатухающих колебаний.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
ω = rad/s
5.Сложная
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

Корневой годограф L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)) покидает вещественную ось между s = 0 и s = −1, огибает нуль по окружности и снова выходит на вещественную ось левее нуля. Найдите точку входа si.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1))
si =
6.Сложная
ReIm−2j2

Для L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 13)) найдите угол выхода θd корневого годографа из комплексного полюса в верхней полуплоскости, отсчитываемый от положительного направления вещественной оси.

L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 13))
θd = °

Ответы

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 2 rad/s
  3. 3. Kmax = 60
  4. 4. ω = 3,162 rad/s
  5. 5. si = −9,472
  6. 6. θd = −18,43 °

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