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)+K = 101s + 10C(s)−

ゲイン K = 10 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 + 10) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 1/(s + 10)K = 10
p =
2.やさしい
R(s)+K = 0.51s + 5C(s)−

ゲイン K = 0.5 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 = 0.5
p =
3.ふつう
R(s)+K = 221s(s + 1)(s + 10)C(s)−

図のループは K = 22、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)) 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 + 10))K = 22
m =
4.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 3)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 3)(s + 3)) 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 + 2)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−2−4−6−8j2

L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 10)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。

L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 10))
θd = °
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) 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 + 8))
sb =

解答

  1. 1. p = −20
  2. 2. p = −5.5
  3. 3. m = 5
  4. 4. Kmin = 4.5
  5. 5. θd = 63.43 °
  6. 6. sb = −0.4834

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。