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
s⁴13−15s³17s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² + 7s − 15 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。

Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² + 7s − 15
N =
2.やさしい
s⁴1214s³513s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² + 13s + 14 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。

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 2s² + 13s + 14
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 12s(s + 3)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 12)/(s(s + 3)(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 + 12)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 5(s − 4)(s + 2)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 2)) は s = 4 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 + 5)/((s − 4)(s + 2))
Kmin =
5.むずかしい
ReImζ = 0.6−2−4−6j2j4

L(s) = K/(s(s + 6)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0.6
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−0.5

ループ L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −0.5 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −0.5
K =

解答

  1. 1. N = 3
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 16.8
  4. 4. Kmin = 2
  5. 5. K = 25
  6. 6. K = 9.625

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。