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
s³1−7s²2−17s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 2s² − 7s − 17 = 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 − 7s − 17
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)+K = 2401s(s + 8)(s + 10)C(s)−

図のループは K = 240、L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)) 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 + 8)(s + 10))K = 240
m =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) 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 + 1)(s + 5))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4j6

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)) 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 + 4)(s + 6))
ω = rad/s
6.むずかしい
ReIm−2−4−6j2j4

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)) 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 + 3)(s + 5))
ω = rad/s

解答

  1. 1. N = 1
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. m = 6
  4. 4. ω = 2.236 rad/s
  5. 5. ω = 5.831 rad/s
  6. 6. ω = 4.796 rad/s

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