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
s³11s²620s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 6s² + s + 20 = 0 です。ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、s 平面の右半平面にある閉ループ極の個数 N を求めなさい。

Q(s) = s³ + 6s² + s + 20
N =
2.やさしい
s⁴1119s³413s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 4s³ + s² + 13s + 19 です。ラウス表を作り、Q(s) の根のうち右半平面にあるものの個数 N を求めなさい。

Q(s) = s⁴ + 4s³ + s² + 13s + 19
N =
3.ふつう
R(s)+K = 3.751s(s + 1)(s + 5)C(s)−

図のループは K = 3.75、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) 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 + 5))K = 3.75
m =
4.ふつう
R(s)+Ks + 8s(s + 1)(s + 2)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 8)/(s(s + 1)(s + 2))、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 + 8)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−5j5

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

L(s) = K/((s + 3)(s + 9)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/((s + 3)(s + 9))
K =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 8
  4. 4. Kmax = 1.2
  5. 5. ω = 6.164 rad/s
  6. 6. K = 9

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。