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
s³35s²428s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 4s² + 5s + 28 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) = 3s³ + 4s² + 5s + 28
b1 =
2.やさしい
R(s)+611s(s + 10)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) = 61/(s(s + 10)) 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) = 61/(s(s + 10))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+Ks + 5(s − 2)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 2)(s + 1)) 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 + 5)/((s − 2)(s + 1))
Kmin =
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−2−4−6−8−10−12j2

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) の根軌跡は、s = 0 と s = −6 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
sb =

解答

  1. 1. b1 = −16
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. ω = 1.414 rad/s
  4. 4. Kmin = 1
  5. 5. K = 1
  6. 6. sb = −2.427

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。