フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 13s + 17 です。ラウス表を作り、Q(s) の根のうち右半平面にあるものの個数 N を求めなさい。
解答つき安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ワークシート
1.やさしい
Q(s) = s⁴ + 2s³ + s² + 13s + 17
N =
2.やさしい
閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 3s + 18 = 0 です。システムが安定になる a の下限値を求めなさい。
s³ + a·s² + 3s + 18 = 0
a =
3.ふつう
制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5)) は s = 3 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))、K > 0 です。閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めなさい。
L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
5.むずかしい
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −4 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4))
sb =
6.むずかしい
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
解答
- 1. N = 2
- 2. a = 6
- 3. Kmin = 1.5
- 4. Kmax = 270
- 5. sb = −2.343
- 6. ω = 5.099 rad/s
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