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
s³18s²227s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 2s² + 8s + 27 = 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 + 2s² + 8s + 27
N =
2.やさしい
R(s)+401s(s + 4)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) = 40/(s(s + 4)) 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) = 40/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 5)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))、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 + 3)(s + 5))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 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 + 4)(s + 5))
Kmax =
5.むずかしい
ReImζ = 0.6−5−10j5

L(s) = K/(s(s + 10)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.6
K =
6.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 + 6)/(s(s + 1)(s + 3)) 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 + 6)/(s(s + 1)(s + 3))
σa =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. Kmax = 192
  4. 4. Kmax = 180
  5. 5. K = 69.44
  6. 6. σa = 1

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。