ゲイン K = 1 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 + 1) 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 + 1)K = 1
p =
2.やさしい
特性多項式 Q(s) = s³ + 4s² + 9s + 19 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) = s³ + 4s² + 9s + 19
b1 =
3.ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) 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 + 4)(s + 6))
Kmax =
4.ふつう
制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 4)(s + 1)) は s = 4 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 + 4)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
5.むずかしい
L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)) の根軌跡は、s = 0 と s = −8 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 + 8)(s + 10))
sb =
6.むずかしい
L(s) = K(s + 15)/(s(s + 7)) の根軌跡は、s = 0 と s = −7 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 + 15)/(s(s + 7))
sb =
解答
- 1. p = −3
- 2. b1 = 4.25
- 3. Kmax = 240
- 4. Kmin = 3
- 5. sb = −2.945
- 6. sb = −4.046
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