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
s³11s²328s¹?s⁰

特性多項式 Q(s) = s³ + 3s² + s + 28 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 + s + 28
b1 =
2.やさしい
s³1−3s²22s¹?s⁰?

閉ループ系の特性方程式が s³ + 2s² − 3s + 2 = 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 + 2s² − 3s + 2
N =
3.ふつう
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 3)C(s)−

制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 3)) は s = 2 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 + 10)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
4.ふつう
R(s)+K1s(s + 1)(s + 6)C(s)−

図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)) 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 + 6))
Kmax =
5.むずかしい
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 5)(s + 3)) 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 + 5)(s + 3))
σa =
6.むずかしい
ReImζ = 0.707−0.5−1−1.5−2−2.50.5j0.5j1

L(s) = K/(s(s + 2)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.707 となるゲイン K を求めなさい。

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0.707
K =

解答

  1. 1. b1 = −8.333
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 0.6
  4. 4. Kmax = 42
  5. 5. σa = −2.667
  6. 6. K = 2.001

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。