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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
s³1−2s²46s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 4s² − 2s + 6 = 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 + 4s² − 2s + 6
N =
2.やさしい
s⁴111s³111s²??s¹?s⁰?

フィードバック系の特性多項式は Q(s) = s⁴ + s³ + s² + 11s + 1 です。ラウス表を作り、Q(s) の根のうち右半平面にあるものの個数 N を求めなさい。

Q(s) = s⁴ + s³ + s² + 11s + 1
N =
3.ふつう
R(s)+2401s(s + 2)(s + 8)C(s)−

図のループは負帰還で、L(s) = 240/(s(s + 2)(s + 8)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。

L(s) = 240/(s(s + 2)(s + 8))
N =
4.ふつう
R(s)+Ks + 2(s − 4)(s + 5)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 4)(s + 5)) 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 + 2)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

L(s) = K(s + 8)/(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 + 8)/(s(s + 2))
sb =
6.むずかしい
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)(s + 10)) 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(s + 3)(s + 4)(s + 10))
σa =

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmin = 10
  5. 5. sb = −1.072
  6. 6. σa = −4.25

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。