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)+261s(s + 2)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) = 26/(s(s + 2)) 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) = 26/(s(s + 2))
ωd = rad/s
2.やさしい
s³11s²34s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 3s² + s + 4 = 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 + 3s² + s + 4
N =
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 2)(s + 8)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)) の根軌跡は、s = 0 と s = −2 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 + 2)(s + 8))
sb =
6.むずかしい
ReIm−5j5

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s

解答

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 4.472 rad/s
  4. 4. ω = 4 rad/s
  5. 5. sb = −0.9296
  6. 6. ω = 7.348 rad/s

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。