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
s³39s²56s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 5s² + 9s + 6 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) = 3s³ + 5s² + 9s + 6
b1 =
2.やさしい
s³16s²648s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 6s² + 6s + 48 = 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 + 6s² + 6s + 48
N =
3.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 3)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))、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 + 2)(s + 3))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 1)) は s = 2 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 − 2)(s + 1))
Kmin =
5.むずかしい
ReImζ = 0.4−2−4j2j4

L(s) = K/(s(s + 4)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.4 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.4
K =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

L(s) = K/((s + 5)(s + 9)) 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 + 5)(s + 9))
K =

解答

  1. 1. b1 = 5.4
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 60
  4. 4. Kmin = 1
  5. 5. K = 25
  6. 6. K = 4

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。