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
s³21s²614s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = 2s³ + 6s² + s + 14 について、ラウス表の s¹ の行の第 1 列の要素 b1 を求めなさい。

Q(s) = 2s³ + 6s² + s + 14
b1 =
2.やさしい
s³14s²a8s¹(4·a − 8)/as⁰8

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 4s + 8 = 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 + 4s + 8 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 5)(s + 10)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 5)(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 + 5)(s + 10))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+K = 401s(s + 2)(s + 8)C(s)−

図のループは K = 40、L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)) 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 + 2)(s + 8))K = 40
m =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −5 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
sb =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

L(s) = K(s + 7)/(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 + 7)/(s(s + 1))
sb =

解答

  1. 1. b1 = −3.667
  2. 2. a = 2
  3. 3. ω = 7.071 rad/s
  4. 4. m = 4
  5. 5. sb = −1.811
  6. 6. sb = −0.5193

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。