1.ラプラス変換ふつう
F(s) = 20/(s(s + 2)(s + 5)) の f(t) を部分分数展開で求め、f(0.6) を計算せよ。
F(s) = 20/(s(s + 2)(s + 5))t = 0.6 s
f(0.6) =
2.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 6y′ + 8y = 32·u(t) に従い、y(0) = 2、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(0.6) を求めよ。
y″ + 6y′ + 8y = 32·u(t)y(0) = 2y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.6 s
y(0.6) =
3.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 5)) 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 + 5))単位負帰還
K =
4.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))単位負帰還
Kmax =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 258/(s² + 11s + 86) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 258/(s² + 11s + 86)
tp = s
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
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))、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 + 4)(s + 5))
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 + 2)(s² + 2s + 17)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 2)(s² + 2s + 17))
θd = °
9.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 2/(5s + 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) = 2/(5s + 1)K = 1
ess = %
10.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 5)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.8 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
11.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 49(s + 1)/(s(s + 10)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 49(s + 1)/(s(s + 10))ω = 8 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) = K/(s(s + 2)(s + 7)) である。 ゲイン余裕が 3 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 7))GM = 3 dB
K =