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)+K = 41s + 1C(s)−

ゲイン K = 4 の比例制御器が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s + 1) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 1/(s + 1)K = 4
p =
2.やさしい
s³13s²44s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 4s² + 3s + 4 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) = s³ + 4s² + 3s + 4
b1 =
3.ふつう
R(s)+Ks + 11s(s + 2)(s + 3)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 11)/(s(s + 2)(s + 3))、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 + 11)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 3)) 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 + 1)/((s − 3)(s + 3))
Kmin =
5.むずかしい
ReImζ = 0.707−1−2−3−4−5j1j2

L(s) = K/(s(s + 4)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.707 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.707
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)) 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 + 2)(s + 8))
σa =

解答

  1. 1. p = −5
  2. 2. b1 = 2
  3. 3. Kmax = 5
  4. 4. Kmin = 9
  5. 5. K = 8.002
  6. 6. σa = −3.333

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。