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)+K = 25s + 2C(s)−

ゲイン K = 2 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) = 5/(s + 2) を制御しています。閉ループ極 p を求めなさい。

G(s) = 5/(s + 2)K = 2
p =
2.やさしい
s³14s²a12s¹(4·a − 12)/as⁰12

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 4s + 12 = 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 + 12 = 0
a =
3.ふつう
R(s)+K = 3.751s(s + 2)(s + 3)C(s)−

図のループは K = 3.75、L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) 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 + 3))K = 3.75
m =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)) 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 + 2)(s + 5))
Kmax =
5.むずかしい
ReImζ = 0.3−5j5

L(s) = K/(s(s + 4)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.3 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.3
K =
6.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) 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 + 8))
sb =

解答

  1. 1. p = −12
  2. 2. a = 3
  3. 3. m = 8
  4. 4. Kmax = 70
  5. 5. K = 44.44
  6. 6. sb = −2

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。