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)+K2s + 2C(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 + 2) を制御しています。閉ループ極を s = −10 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 2)p = −10
K =
2.やさしい
R(s)+K = 31s + 5C(s)−

ゲイン K = 3 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) = 1/(s + 5) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 1/(s + 5)K = 3
p =
3.ふつう
R(s)+K = 1.21s(s + 1)(s + 3)C(s)−

図のループは K = 1.2、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)) 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 + 1)(s + 3))K = 1.2
m =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 4)(s + 6)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) 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(s + 4)(s + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K(s + 8)/(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。合流点 si を求めなさい。

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 4))
si =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4j6

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)) 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 + 2)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

解答

  1. 1. K = 4
  2. 2. p = −8
  3. 3. m = 10
  4. 4. Kmax = 240
  5. 5. si = −13.66
  6. 6. ω = 5.568 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。