1.ラプラス変換ふつう
F(s) = (3s + 28)/(s² + 4s + 4) の f(t) を求め、f(0.25) を計算せよ。
F(s) = (3s + 28)/(s² + 4s + 4)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 8y′ + 15y = 60·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) = 10 を加える。ラプラス変換を用いて y(0.3) を求めよ。
y″ + 8y′ + 15y = 60·u(t)y(0) = 1y′(0) = 0u(t) = 10t = 0.3 s
y(0.3) =
3.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 4)(s + 6)) 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 + 4)(s + 6))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 + 4)(s + 5)(s + 8)) 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 + 4)(s + 5)(s + 8))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) = 279/(s² + 7s + 93) 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) = 279/(s² + 7s + 93)
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 + 20)) 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 + 20))%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 + 9)/(s(s + 1)(s + 2))、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 + 9)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
8.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
ループ L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)) について、閉ループ極を s = −2.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))s = −2.5
K =
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 = 10 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 = 10
ess = %
10.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 2)) を制御しています。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 8
ts = s
11.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ローパスフィルタ は R = 220 Ω, L = 1 mH です。110 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 = 220 ΩL = 1 mHf = 110 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) = 506/(s(s + 7)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 506/(s(s + 7)(s + 9))
GM = dB