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)+401s(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) = 40/(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) = 40/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.やさしい
s⁴16−1s³17s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + s³ + 6s² + 7s − 1 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 + 6s² + 7s − 1
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 2)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 2)(s + 5)) 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 + 2)/((s − 2)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+Ks + 6s(s + 1)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 6)/(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 + 6)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2sb​

L(s) = K/((s + 6)(s + 8)) 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 + 6)(s + 8))
K =
6.むずかしい
ReIm−2−4j2

L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 18)) 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 + 1)(s² + 6s + 18))
θd = °

解答

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. N = 3
  3. 3. Kmin = 5
  4. 4. Kmax = 20
  5. 5. K = 1
  6. 6. θd = −33.69 °

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。