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
s³16s²324s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 3s² + 6s + 24 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 + 3s² + 6s + 24
b1 =
2.やさしい
s³13s²6−15s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 6s² + 3s − 15 = 0 です。ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、s 平面の右半平面にある閉ループ極の個数 N を求めなさい。

Q(s) = s³ + 6s² + 3s − 15
N =
3.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)) 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 + 1)(s + 2))
Kmax =
4.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
5.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10j2j4

L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 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 + 8)(s² + 6s + 25))
θd = °
6.むずかしい
ReImζ = 0.6−2−4−6j2

L(s) = K/(s(s + 5)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.6
K =

解答

  1. 1. b1 = −2
  2. 2. N = 1
  3. 3. Kmax = 6
  4. 4. ω = 2.236 rad/s
  5. 5. θd = 51.34 °
  6. 6. K = 17.36

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