1.ラプラス変換ふつう
F(s) = (2s + 28)/(s² + 10s + 25) の f(t) を求め、f(0.1) を計算せよ。
F(s) = (2s + 28)/(s² + 10s + 25)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 9y′ + 18y = 36·u(t) に従う。系は静止状態(y(0) = 0、y′(0) = 0)から始まり、入力は t ≥ 0 で大きさ 10 のステップ u(t) である。ラプラス変換を用いて出力 y(0.2) を求めよ。
y″ + 9y′ + 18y = 36·u(t)u(t) = 10y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.2 s
y(0.2) =
3.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 22/(s(s + 6)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 22/(s(s + 6))r(t) = 2·t
ess =
4.ブロック線図むずかしい
G₁ = 20/(s + 2)、G₂ = 7/(s + 4)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 1 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 20/(s + 2)G₂ = 7/(s + 4)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 171/(s² + 11s + 57) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 171/(s² + 11s + 57)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
R = 707 Ω、L = 500 mH、C = 1 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
R = 707 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 10 V
%OS = %
7.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 585/(s(s + 3)(s + 10)) 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) = 585/(s(s + 3)(s + 10))
N =
8.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
L(s) = K(s + 12)/(s(s + 8)) の根軌跡は、s = 0 と s = −8 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 + 12)/(s(s + 8))
sb =
9.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 25 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 25 %
K =
10.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 5 + 10/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 20/((s + 4)(s + 10)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 2t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 5 + 10/sG(s) = 20/((s + 4)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
11.ボード線図と余裕ふつう
ω = 20 rad/s における G(s) = 24(s + 19)/(s(s + 9)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 24(s + 19)/(s(s + 9))ω = 20 rad/s
∠G(jω) = °
12.ボード線図と余裕むずかしい
ユニティフィードバック系の開ループ伝達関数は L(s) = 9/(s(s + 5)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 9/(s(s + 5))
ωc = rad/s