Basis van regeltechniek
Een systeem met eenheidsterugkoppeling heeft de lusoverdrachtsfunctie K/(s(s + 1)(s + 2)). Voor welk bereik van K is het gesloten-lussysteem stabiel?
- A0 < K < 2
- B0 < K < 3
- C0 < K < 6
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. 0 < K < 6
De karakteristieke vergelijking is s(s + 1)(s + 2) + K = s³ + 3s² + 2s + K = 0. Volgens het stabiliteitscriterium van Routh–Hurwitz is een derdegraadsvergelijking s³ + a₂s² + a₁s + a₀ = 0 stabiel als alle coëfficiënten positief zijn en a₂a₁ > a₀, dus 3 × 2 > K, oftewel 0 < K < 6. Bij K = 6 verschuiven de polen naar s = ±j√2 en ontstaat een aanhoudende oscillatie met een hoekfrequentie van ongeveer 1,41 rad/s (een periode van ongeveer 4,4 s). Voor grotere K blijft de oscillatie groeien.