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
s³110s²419s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 4s² + 10s + 19 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) = s³ + 4s² + 10s + 19
b1 =
2.やさしい
s³1−8s²627s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 6s² − 8s + 27 = 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 − 8s + 27
N =
3.ふつう
R(s)+K1(s + 3)(s + 4)(s + 5)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))、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 + 3)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)) 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 + 3))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2sb​

L(s) = K/((s + 4)(s + 6)) 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 + 4)(s + 6))
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−2

ループ L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −2 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −2
K =

解答

  1. 1. b1 = 5.25
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 504
  4. 4. ω = 1.732 rad/s
  5. 5. K = 1
  6. 6. K = 24

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。