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 = 0.55s + 1C(s)−

ゲイン K = 0.5 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) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 5/(s + 1)K = 0.5
p =
2.やさしい
R(s)+K2s + 10C(s)−

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 + 10) を制御しています。閉ループ極を s = −18 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 10)p = −18
K =
3.ふつう
R(s)+Ks + 7s(s + 2)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)(s + 4))、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 + 7)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 3)(s + 2)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 3)(s + 2)) は s = 3 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 + 2)/((s − 3)(s + 2))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 2)) 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 + 7)(s² + 2s + 2))
θd = °
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)) 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 + 5))
sb =

解答

  1. 1. p = −3.5
  2. 2. K = 4
  3. 3. Kmax = 48
  4. 4. Kmin = 3
  5. 5. θd = 80.54 °
  6. 6. sb = −0.8804

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。