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
s³15s²a30s¹(5·a − 30)/as⁰30

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 5s + 30 = 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 + 5s + 30 = 0
a =
2.やさしい
R(s)+371s(s + 2)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) = 37/(s(s + 2)) 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) = 37/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+Ks + 1(s − 2)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 1)/((s − 2)(s + 1)) は s = 2 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 − 2)(s + 1))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+11521s(s + 4)(s + 8)C(s)−

図のループは負帰還で、L(s) = 1152/(s(s + 4)(s + 8)) 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) = 1152/(s(s + 4)(s + 8))
N =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

L(s) = K(s + 5)/(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 + 5)/(s(s + 4))
si =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−1.5

ループ L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −1.5
K =

解答

  1. 1. a = 6
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. Kmin = 2
  4. 4. N = 2
  5. 5. si = −7.236
  6. 6. K = 16.88

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。