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)+K = 25s + 10C(s)−

ゲイン K = 2 の比例制御器が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s + 10) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 5/(s + 10)K = 2
p =
2.やさしい
R(s)+K = 510s + 5C(s)−

ゲイン K = 5 の比例制御器が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s + 5) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 10/(s + 5)K = 5
p =
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 5))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+K = 901s(s + 4)(s + 5)C(s)−

図のループは K = 90、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))K = 90
m =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −5 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 + 5)(s + 6))
sb =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2sb​

L(s) = K/((s + 2)(s + 6)) 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 + 6))
K =

解答

  1. 1. p = −20
  2. 2. p = −55
  3. 3. ω = 3.873 rad/s
  4. 4. m = 2
  5. 5. sb = −1.811
  6. 6. K = 4

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。