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
s⁴119s³51s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 5s³ + s² + s + 9 です。ラウス表を作り、Q(s) の根のうち右半平面にあるものの個数 N を求めなさい。

Q(s) = s⁴ + 5s³ + s² + s + 9
N =
2.やさしい
s³110s²a40s¹(10·a − 40)/as⁰40

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 10s + 40 = 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 + 10s + 40 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 1)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 5)) は s = 1 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 + 10)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 4)(s + 6)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(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 + 4)(s + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−2−4j2

L(s) = K/((s + 2)(s² + 6s + 18)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。

L(s) = K/((s + 2)(s² + 6s + 18))
θd = °
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2sb​

L(s) = K/((s + 3)(s + 7)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/((s + 3)(s + 7))
K =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 4
  3. 3. Kmin = 0.5
  4. 4. Kmax = 350
  5. 5. θd = −18.43 °
  6. 6. K = 4

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。