1.ラプラス変換ふつう
F(s) = 35/(s(s + 1)(s + 2)) の f(t) を部分分数展開で求め、f(1.5) を計算せよ。
F(s) = 35/(s(s + 1)(s + 2))t = 1.5 s
f(1.5) =
2.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 3y′ + 2y = 6·u(t) に従い、y(0) = 5、y′(0) = 0 である。t = 0 でステップ入力 u(t) = 1 を加える。ラプラス変換を用いて y(0.75) を求めよ。
y″ + 3y′ + 2y = 6·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 1t = 0.75 s
y(0.75) =
3.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 11(s + 6)/((s + 7)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 11(s + 6)/((s + 7)(s + 9))R = 10
ess =
4.ブロック線図むずかしい
G₁ = 16/(s + 4)、G₂ = 5/(s + 2)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、外側の負帰還 H₂ = 0.25 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 = 16/(s + 4)G₂ = 5/(s + 2)H₁ = 2H₂ = 0.25
T(0) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 37/(s² + 5s + 74) 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) = 37/(s² + 5s + 74)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = K/(s(s + 16)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 30 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 30 %
K =
7.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))、K > 0 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 + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
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(s + 1)(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
sb =
9.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(2s + 1) を、比例ゲイン K = 1 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 1/(2s + 1)K = 1
ess = %
10.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 4)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 1/(s(s + 4))K = 50
%OS = %
11.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 2.2 kΩ, C = 4.7 nF です。150 kHz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 2.2 kΩC = 4.7 nFf = 150 kHz
φ = °
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) = 175/(s(s + 5)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 175/(s(s + 5))
PM = °