フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + s³ + 9s² + 10s + 20 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。
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
Q(s) = s⁴ + s³ + 9s² + 10s + 20
N =
2.やさしい
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) = 5/(s + 4) を制御しています。閉ループ極を s = −6.5 に置くゲイン K を求めなさい。
G(s) = 5/(s + 4)p = −6.5
K =
3.ふつう
図のループは K = 96、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) 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 + 6))K = 96
m =
4.ふつう
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。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(s + 5)(s + 10))
Kmax =
5.むずかしい
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) 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 + 6))
sb =
6.むずかしい
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)) 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 + 3)(s + 5))
ω = rad/s
解答
- 1. N = 2
- 2. K = 0.5
- 3. m = 2.5
- 4. Kmax = 750
- 5. sb = −1.268
- 6. ω = 4.796 rad/s
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