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 = 22s + 2C(s)−

ゲイン K = 2 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) = 2/(s + 2) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 2/(s + 2)K = 2
p =
2.やさしい
s⁴1312s³212s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 2s³ + 3s² + 12s + 12 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 + 2s³ + 3s² + 12s + 12
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 6s(s + 2)(s + 3)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 6)/(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 + 6)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 6)(s + 10)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 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 + 6)(s + 10))
ω = rad/s
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2sb​

L(s) = K/((s + 5)(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 + 5)(s + 7))
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1sb​

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)) 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 + 5))
K =

解答

  1. 1. p = −6
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 30
  4. 4. ω = 7.746 rad/s
  5. 5. K = 1
  6. 6. K = 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。