Grundlagen der Regelungstechnik

Durch Erhöhen der Verstärkung der Übertragungsfunktion des offenen Kreises sank die Phasenreserve von 60° auf 30°. Welche Aussage über die Änderung der Sprungantwort des geschlossenen Kreises ist richtig?

  1. ADas Überschwingen wird kleiner und die Schwingung verschwindet, dafür steigt die Antwort langsamer an
  2. BDie Phasenreserve ist ein Maß des Frequenzgangs und beeinflusst daher die Form der Sprungantwort nicht
  3. CDie Antwort wird tendenziell schneller, aber das Überschwingen wird größer, und die Schwingung klingt langsamer ab
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Antwort: C. Die Antwort wird tendenziell schneller, aber das Überschwingen wird größer, und die Schwingung klingt langsamer ab

Eine höhere Verstärkung erhöht die Durchtrittsfrequenz und macht die Antwort schneller, eine kleinere Phasenreserve verringert jedoch den Dämpfungsgrad des geschlossenen Kreises. Als Faustregel schätzt man den Dämpfungsgrad ζ auf etwa 1/100 der Phasenreserve in Grad. Für das Standardsystem mit der Übertragungsfunktion des offenen Kreises ωn²/(s(s + 2ζωn)) beträgt das Überschwingen bei 60° Phasenreserve etwa 9 % und bei 30° etwa 42 %. Geht die Phasenreserve gegen 0, nähert sich die Antwort einer Dauerschwingung, und wird sie negativ, ist das System instabil.

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