単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が L(s) = 8/(s(s + 4)) です。閉ループ極は複素数です。その虚部 ωd 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
L(s) = 8/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.やさしい
閉ループ系の特性方程式が s³ − 3s² + 6s + 28 = 0 です。ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、s 平面の右半平面にある閉ループ極の個数 N を求めなさい。
Q(s) = s³ − 3s² + 6s + 28
N =
3.ふつう
制御対象 G(s) = (s + 8)/((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 + 8)/((s − 4)(s + 2))
Kmin =
4.ふつう
図のループは K = 2.5、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) 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 + 1)(s + 4))K = 2.5
m =
5.むずかしい
L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 5)) 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 + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
6.むずかしい
L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 17)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 17))
θd = °
解答
- 1. ωd = 2 rad/s
- 2. N = 2
- 3. Kmin = 2
- 4. m = 8
- 5. ω = 4.123 rad/s
- 6. θd = 45 °
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