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。
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
1.やさしい
G(s) = 2/(s + 2)K = 2
p =
2.やさしい
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
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
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
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
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. p = −6
- 2. N = 2
- 3. Kmax = 30
- 4. ω = 7.746 rad/s
- 5. K = 1
- 6. K = 1
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