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。
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
1.やさしい
G(s) = 2/(s + 1)p = −3
K =
2.やさしい
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
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
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
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
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. K = 1
- 2. b1 = 0.5
- 3. Kmin = 1.5
- 4. Kmax = 7.5
- 5. K = 2.778
- 6. K = 1
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