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)+81s(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) = 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。

L(s) = 8/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.やさしい
R(s)+K = 1010s + 2C(s)−

ゲイン K = 10 の比例制御器が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s + 2) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 10/(s + 2)K = 10
p =
3.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 4)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 1)) 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 + 2)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+Ks + 8s(s + 1)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(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 + 8)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)) 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 + 3)(s + 6))
ω = rad/s
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 10)/((s + 8)(s + 5)(s + 1)(s + 2)) 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 + 10)/((s + 8)(s + 5)(s + 1)(s + 2))
σa =

解答

  1. 1. ωd = 2 rad/s
  2. 2. p = −102
  3. 3. Kmin = 3
  4. 4. Kmax = 6.667
  5. 5. ω = 5.196 rad/s
  6. 6. σa = −2

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。