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)+K2s + 1C(s)−

比例ゲイン K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s + 1) を制御しています。閉ループ極を s = −4 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 1)p = −4
K =
2.やさしい
s³310s²519s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 5s² + 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) = 3s³ + 5s² + 10s + 19
b1 =
3.ふつう
R(s)+Ks + 4(s − 3)(s + 2)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 2)) 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 + 4)/((s − 3)(s + 2))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 2)(s + 4)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) 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(s + 2)(s + 4))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−5j5

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

ループ L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −2 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −2
K =

解答

  1. 1. K = 1.5
  2. 2. b1 = −1.4
  3. 3. Kmin = 1.5
  4. 4. Kmax = 48
  5. 5. ω = 7.937 rad/s
  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。