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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
R(s)+131s(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が L(s) = 13/(s(s + 6)) です。閉ループ極は複素数です。その虚部 ωd を求めなさい。

L(s) = 13/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.やさしい
s³12s²a5s¹(2·a − 5)/as⁰5

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 2s + 5 = 0 です。システムが安定になる a の下限値を求めなさい。

s³ + a·s² + 2s + 5 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 1)) 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 + 1)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1(s + 2)(s + 4)(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6))、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 + 2)(s + 4)(s + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−0.5−1−1.5−2−2.50.5j0.5j1

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 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 + 1)(s + 2))
sb =
6.むずかしい
ReImζ = 0.4−5−10j5j10

L(s) = K/(s(s + 10)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.4 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.4
K =

解答

  1. 1. ωd = 2 rad/s
  2. 2. a = 2.5
  3. 3. Kmin = 3
  4. 4. Kmax = 480
  5. 5. sb = −0.4226
  6. 6. K = 156.2

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。