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)+K10s + 10C(s)−

比例ゲイン K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s + 10) を制御しています。閉ループ極を s = −25 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 10/(s + 10)p = −25
K =
2.やさしい
s⁴162s³19s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + s³ + 6s² + 9s + 2 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 + 9s + 2
N =
3.ふつう
R(s)+15601s(s + 3)(s + 10)C(s)−

図のループは負帰還で、L(s) = 1560/(s(s + 3)(s + 10)) 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) = 1560/(s(s + 3)(s + 10))
N =
4.ふつう
R(s)+Ks + 6s(s + 1)(s + 2)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 + 2))、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 + 2))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

L(s) = K/((s + 5)(s + 9)) 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 + 5)(s + 9))
K =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4j6

L(s) = K/((s + 2)(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 + 2)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

解答

  1. 1. K = 1.5
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmax = 2
  5. 5. K = 4
  6. 6. ω = 5.568 rad/s

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