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 = 105s + 4C(s)−

ゲイン K = 10 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 + 4) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 5/(s + 4)K = 10
p =
2.やさしい
R(s)+K2s + 4C(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 + 4) を制御しています。閉ループ極を s = −5 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 4)p = −5
K =
3.ふつう
R(s)+Ks + 5(s − 3)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 3)(s + 3)) 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 + 5)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 4)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 4)(s + 5)) 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 + 10)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −4 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 4))
sb =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

L(s) = K/((s + 3)(s + 9)) 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 + 3)(s + 9))
K =

解答

  1. 1. p = −54
  2. 2. K = 0.5
  3. 3. Kmin = 1.8
  4. 4. Kmin = 2
  5. 5. sb = −2.417
  6. 6. K = 9

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。