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
R(s)+K2s + 4C(s)−

比例ゲイン K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s + 4) を制御しています。閉ループ極を s = −10 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 4)p = −10
K =
2.やさしい
s³17s²127s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + s² + 7s + 27 について、ラウス表の s¹ の行の第 1 列の要素 b1 を求めなさい。

Q(s) = s³ + s² + 7s + 27
b1 =
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 4)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+K1(s + 3)(s + 5)(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))、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 + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 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 + 3)(s + 6))
sb =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2sb​

L(s) = K/((s + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))
K =

解答

  1. 1. K = 3
  2. 2. b1 = −20
  3. 3. ω = 2 rad/s
  4. 4. Kmax = 792
  5. 5. sb = −1.268
  6. 6. K = 9

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。