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
s³110s²219s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 2s² + 10s + 19 について、ラウス表の s¹ の行の第 1 列の要素 b1 を求めなさい。

Q(s) = s³ + 2s² + 10s + 19
b1 =
2.やさしい
s³16s²a36s¹(6·a − 36)/as⁰36

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 6s + 36 = 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 + 6s + 36 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+Ks + 5(s − 1)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 1)(s + 5)) は s = 1 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 + 5)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1(s + 2)(s + 3)(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(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 + 3)(s + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K(s + 6)/(s(s + 5)) の根軌跡は、s = 0 と s = −5 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 + 6)/(s(s + 5))
si =
6.むずかしい
ReImζ = 0.5−2−4j2j4

L(s) = K/(s(s + 4)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.5 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.5
K =

解答

  1. 1. b1 = 0.5
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmin = 1
  4. 4. Kmax = 360
  5. 5. si = −8.449
  6. 6. K = 16

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。