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

無料で印刷できる安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
s³18s²a24s¹(8·a − 24)/as⁰24

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 8s + 24 = 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 + 8s + 24 = 0
a =
2.やさしい
R(s)+K = 45s + 1C(s)−

ゲイン K = 4 の比例制御器が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 5/(s + 1)K = 4
p =
3.ふつう
R(s)+Ks + 8s(s + 1)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 4))、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 + 8)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K = 901s(s + 4)(s + 5)C(s)−

図のループは K = 90、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))K = 90
m =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1sb​

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/((s + 1)(s + 5))
K =
6.むずかしい
ReIm−0.5−1−1.5−2−2.5−3−3.5−4−4.5−50.5j0.5j1

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −2 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
sb =

解答

  1. 1. a = 3
  2. 2. p = −21
  3. 3. Kmax = 6.667
  4. 4. m = 2
  5. 5. K = 4
  6. 6. sb = −0.8453

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。