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
s³12s²620s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 6s² + 2s + 20 = 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 + 2s + 20
N =
2.やさしい
R(s)+K = 410s + 5C(s)−

ゲイン K = 4 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 + 5) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 10/(s + 5)K = 4
p =
3.ふつう
R(s)+201s(s + 3)(s + 8)C(s)+

図のループは正帰還で、L(s) = 20/(s(s + 3)(s + 8)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。

L(s) = 20/(s(s + 3)(s + 8))
N =
4.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 3)(s + 2)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 2)) は s = 3 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 − 3)(s + 2))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−2−4j2

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)) 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 + 3))
ω = rad/s
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−162j2j4

L(s) = K(s + 14)/(s(s + 7)) の根軌跡は、s = 0 と s = −7 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。合流点 si を求めなさい。

L(s) = K(s + 14)/(s(s + 7))
si =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. p = −45
  3. 3. N = 1
  4. 4. Kmin = 1
  5. 5. ω = 3.317 rad/s
  6. 6. si = −23.9

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。