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)+K1s + 5C(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) = 1/(s + 5) を制御しています。閉ループ極を s = −6.5 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 1/(s + 5)p = −6.5
K =
2.やさしい
R(s)+101s(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) = 10/(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) = 10/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+841s(s + 1)(s + 6)C(s)−

図のループは負帰還で、L(s) = 84/(s(s + 1)(s + 6)) 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) = 84/(s(s + 1)(s + 6))
N =
4.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 1)(s + 1)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 1)) 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 + 2)/((s − 1)(s + 1))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 6)(s + 4)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。

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

L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 13)) 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 + 4)(s² + 6s + 13))
θd = °

解答

  1. 1. K = 1.5
  2. 2. ωd = 3 rad/s
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmin = 0.5
  5. 5. σa = −3.333
  6. 6. θd = 26.57 °

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。