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
s³32s²210s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 2s² + 2s + 10 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 + 2s + 10
b1 =
2.やさしい
R(s)+401s(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が L(s) = 40/(s(s + 4)) です。閉ループ極は複素数です。その虚部 ωd を求めなさい。

L(s) = 40/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+K1(s + 3)(s + 4)(s + 5)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))、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 + 3)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 4(s − 4)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 4)(s + 3)) は s = 4 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 − 4)(s + 3))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)(s + 3)(s + 10)) 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 + 5)/(s(s + 1)(s + 3)(s + 10))
σa =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
sb =

解答

  1. 1. b1 = −13
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. Kmax = 504
  4. 4. Kmin = 3
  5. 5. σa = −3
  6. 6. sb = −1.268

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。