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
s⁴1420s³514s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 5s³ + 4s² + 14s + 20 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 + 5s³ + 4s² + 14s + 20
N =
2.やさしい
s⁴1718s³22s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 2s³ + 7s² + 2s + 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 + 2s + 18
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 5s(s + 1)(s + 2)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 5)/(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 + 5)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 4(s − 1)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 1)) は s = 1 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 + 4)/((s − 1)(s + 1))
Kmin =
5.むずかしい
ReImζ = 0.707−2−4−6−8−10−12j2j4

L(s) = K/(s(s + 10)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.707 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.707
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
σa =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 3
  4. 4. Kmin = 0.25
  5. 5. K = 50.02
  6. 6. σa = −3

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。