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) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループ極を s = −6 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) = 5/(s + 1)p = −6
K =
2.やさしい
閉ループ系の特性方程式が s³ + 5s² + 7s + 43 = 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 + 5s² + 7s + 43
N =
3.ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)) 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(s + 4)(s + 10))
Kmax =
4.ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(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 + 6)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
5.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 =
6.むずかしい
L(s) = K/((s + 4)(s² + 4s + 5)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 4)(s² + 4s + 5))
θd = °
解答
- 1. K = 1
- 2. N = 2
- 3. Kmax = 560
- 4. Kmax = 6
- 5. K = 1
- 6. θd = 63.43 °
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