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
s³18s²a20s¹(8·a − 20)/as⁰20

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 8s + 20 = 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 + 8s + 20 = 0
a =
2.やさしい
R(s)+51s(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) = 5/(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) = 5/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 3)(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 + 3)(s + 5))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K = 2.51s(s + 1)(s + 4)C(s)−

図のループは K = 2.5、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))K = 2.5
m =
5.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
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 1))
sb =

解答

  1. 1. a = 2.5
  2. 2. ωd = 2 rad/s
  3. 3. Kmax = 120
  4. 4. m = 8
  5. 5. ω = 3.742 rad/s
  6. 6. sb = −0.5279

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。