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
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 =
2.やさしい
R(s)+K1s + 2C(s)−

比例ゲイン K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s + 2) を制御しています。閉ループ極を s = −3 に置くゲイン K を求めなさい。

G(s) = 1/(s + 2)p = −3
K =
3.ふつう
R(s)+K = 721s(s + 4)(s + 5)C(s)−

図のループは K = 72、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 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 + 4)(s + 5))K = 72
m =
4.ふつう
R(s)+K = 221s(s + 1)(s + 10)C(s)−

図のループは K = 22、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)) 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 + 1)(s + 10))K = 22
m =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

L(s) = K/((s + 6)(s² + 8s + 17)) 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 + 6)(s² + 8s + 17))
θd = °
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 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 + 3)(s + 10))
sb =

解答

  1. 1. a = 2
  2. 2. K = 1
  3. 3. m = 2.5
  4. 4. m = 5
  5. 5. θd = 63.43 °
  6. 6. sb = −1.371

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。