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
s³16s²a24s¹(6·a − 24)/as⁰24

閉ループの特性方程式は s³ + a·s² + 6s + 24 = 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 + 6s + 24 = 0
a =
2.やさしい
s³19s²215s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 2s² + 9s + 15 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 + 2s² + 9s + 15
b1 =
3.ふつう
R(s)+Ks + 4(s − 3)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 4)/((s − 3)(s + 5)) は s = 3 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 − 3)(s + 5))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) 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 + 6)(s + 8))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 5)(s + 1)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 3)(s + 5)(s + 1))
σa =
6.むずかしい
ReIm−5j5

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)) 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 + 5)(s + 6))
ω = rad/s

解答

  1. 1. a = 4
  2. 2. b1 = 1.5
  3. 3. Kmin = 3.75
  4. 4. Kmax = 672
  5. 5. σa = −0.3333
  6. 6. ω = 6.403 rad/s

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