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)+321s(s + 8)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) = 32/(s(s + 8)) 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) = 32/(s(s + 8))
ωd = rad/s
2.やさしい
R(s)+411s(s + 8)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) = 41/(s(s + 8)) 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) = 41/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 5)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))
ω = rad/s
4.ふつう
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 4)C(s)−

単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(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 + 1)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 2)) の根軌跡は、s = 0 と s = −2 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 + 7)/(s(s + 2))
sb =
6.むずかしい
ReIm−2−4j2

L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 25)) 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 + 3)(s² + 8s + 25))
θd = °

解答

  1. 1. ωd = 4 rad/s
  2. 2. ωd = 5 rad/s
  3. 3. ω = 2.236 rad/s
  4. 4. Kmax = 140
  5. 5. sb = −1.084
  6. 6. θd = −18.43 °

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。