1.ラプラス変換ふつう
F(s) = (6s + 23)/(s² + 2s + 1) の f(t) を求め、f(0.8) を計算せよ。
F(s) = (6s + 23)/(s² + 2s + 1)t = 0.8 s
f(0.8) =
2.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 7y′ + 10y = 30·u(t) に従い、y(0) = 1、y′(0) = 0 である。t = 0 でステップ入力 u(t) = 2 を加える。ラプラス変換を用いて y(0.1) を求めよ。
y″ + 7y′ + 10y = 30·u(t)y(0) = 1y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.1 s
y(0.1) =
3.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 11)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 11))単位負帰還
K =
4.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 52/(s(s + 4)) を、センサのゲイン H = 2 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 52/(s(s + 4))H = 2
σ =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 104/(s² + 6s + 52) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 104/(s² + 6s + 52)
ζ =
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 + 10)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 10 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 10 %
K =
7.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは正帰還で、L(s) = 2/(s(s + 5)(s + 6)) 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) = 2/(s(s + 5)(s + 6))
N =
8.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) 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 + 6))
σa =
9.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 5 + 0.5t(ステップとランプの和)が、G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 5)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 5 + 0.5t
ess =
10.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s + 5) を制御しています。閉ループは ωₙ = 5 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 1/(s + 5)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Ki =
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 = 22 kΩ, C = 4.7 nF です。15 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 = 22 kΩC = 4.7 nFf = 15 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) = 482/(s(s + 6)(s + 10)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 482/(s(s + 6)(s + 10))
ω180 = rad/s