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)+291s(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) = 29/(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) = 29/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.やさしい
s⁴17−3s³46s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + 4s³ + 7s² + 6s − 3 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 + 4s³ + 7s² + 6s − 3
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 5(s − 1)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 1)(s + 3)) 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 + 5)/((s − 1)(s + 3))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+Ks + 11s(s + 2)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 11)/(s(s + 2)(s + 4))、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 + 11)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−2−4j2

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)) 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 + 2)(s + 3))
ω = rad/s
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4sb​

L(s) = K/((s + 4)(s + 12)) 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 + 4)(s + 12))
K =

解答

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. N = 1
  3. 3. Kmin = 0.6
  4. 4. Kmax = 9.6
  5. 5. ω = 3.317 rad/s
  6. 6. K = 16

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。