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)+K2s + 1C(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) = 2/(s + 1) を制御しています。閉ループ極を s = −3 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 1)p = −3
K =
2.やさしい
s³35s²23s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 2s² + 5s + 3 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 + 2s² + 5s + 3
b1 =
3.ふつう
R(s)+Ks + 4(s − 2)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 2)(s + 3)) 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 + 4)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+Ks + 9s(s + 2)(s + 3)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 3))、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 + 9)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
5.むずかしい
ReImζ = 0.6−0.5−1−1.5−2−2.50.5j0.5j1j1.5

L(s) = K/(s(s + 2)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.6
K =
6.むずかしい
ReIm−0.5−1−1.5−2−2.5−3−3.5−4−4.5−50.5j0.5j1sb​

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)) 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 + 2)(s + 4))
K =

解答

  1. 1. K = 1
  2. 2. b1 = 0.5
  3. 3. Kmin = 1.5
  4. 4. Kmax = 7.5
  5. 5. K = 2.778
  6. 6. K = 1

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。