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
s³27s²28s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 2s³ + 2s² + 7s + 8 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) = 2s³ + 2s² + 7s + 8
b1 =
2.やさしい
s⁴17−18s³21s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 2s³ + 7s² + s − 18 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 + 2s³ + 7s² + s − 18
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 4)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 4)(s + 5)) 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 + 10)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K = 51s(s + 1)(s + 4)C(s)−

図のループは K = 5、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) 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 + 1)(s + 4))K = 5
m =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1−1.5

ループ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) について、閉ループ極を s = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))s = −1.5
K =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)) 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 + 5))
ω = rad/s

解答

  1. 1. b1 = −1
  2. 2. N = 1
  3. 3. Kmin = 2
  4. 4. m = 4
  5. 5. K = 7.875
  6. 6. ω = 4.796 rad/s

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