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
s³12s²a6s¹(2·a − 6)/as⁰6

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 2s + 6 = 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 + 2s + 6 = 0
a =
2.やさしい
s³32s²610s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 3s³ + 6s² + 2s + 10 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 + 6s² + 2s + 10
b1 =
3.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 5)(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(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 + 1)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−1.5

ループ L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) について、閉ループ極を s = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))s = −1.5
K =
6.むずかしい
ReIm−2−4j2j4

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4)) 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 + 1)(s + 2)(s + 4))
ω = rad/s

解答

  1. 1. a = 3
  2. 2. b1 = −3
  3. 3. Kmax = 462
  4. 4. ω = 6.928 rad/s
  5. 5. K = 57.38
  6. 6. ω = 3.742 rad/s

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。