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。
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
1.やさしい
L(s) = 13/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.やさしい
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
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
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
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
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. ωd = 2 rad/s
- 2. a = 2.5
- 3. Kmin = 3
- 4. Kmax = 480
- 5. sb = −0.4226
- 6. K = 156.2
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