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
s⁴16−13s³26s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 2s³ + 6s² + 6s − 13 です。ラウス表を作り、Q(s) の根のうち右半平面にあるものの個数 N を求めなさい。

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 6s² + 6s − 13
N =
2.やさしい
s³14s²534s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 5s² + 4s + 34 = 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 + 5s² + 4s + 34
N =
3.ふつう
R(s)+7201s(s + 4)(s + 6)C(s)−

図のループは負帰還で、L(s) = 720/(s(s + 4)(s + 6)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。

L(s) = 720/(s(s + 4)(s + 6))
N =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 4)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) 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 + 1)(s + 4))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 6)(s + 5)) 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 + 1)(s + 6)(s + 5))
σa =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) 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 + 10))
sb =

解答

  1. 1. N = 1
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. ω = 2 rad/s
  5. 5. σa = −4
  6. 6. sb = −1.371

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