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)+51s(s + 4)C(s)−

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) = 5/(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。

L(s) = 5/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.やさしい
s³14s²a10s¹(4·a − 10)/as⁰10

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 4s + 10 = 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 + 4s + 10 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+K = 2081s(s + 5)(s + 8)C(s)−

図のループは K = 208、L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) 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 + 5)(s + 8))K = 208
m =
4.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 5)(s + 6)C(s)−

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

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 6)(s + 4)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 4))
σa =
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. ωd = 1 rad/s
  2. 2. a = 2.5
  3. 3. m = 2.5
  4. 4. Kmax = 462
  5. 5. σa = −3.333
  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。