1.ラプラス変換ふつう
F(s) = (s + 11)/(s² + 8s + 32) の f(t) を平方完成によって求め、f(0.1) を計算せよ。
F(s) = (s + 11)/(s² + 8s + 32)t = 0.1 s
f(0.1) =
2.ラプラス変換むずかしい
ラプラス変換を用いて、y(0) = 7、y′(0) = 1 の条件で y″ + 7y′ + 10y = 0 を解き、y(0.1) を求めよ。
y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 7y′(0) = 1t = 0.1 s
y(0.1) =
3.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 39/(s + 8) を、センサのゲインが H = 0.2 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。
G(s) = 39/(s + 8)H = 0.2
τ = s
4.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 48/(s(s + 2)) 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) = 48/(s(s + 2))H = 2
σ =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 17/(s² + 9s + 34) 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) = 17/(s² + 9s + 34)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
零点をもたない 2 次系のステップ応答で、オーバーシュートを 40 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 40 %
ζ =
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) = 60/(s(s + 1)(s + 4)) 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) = 60/(s(s + 1)(s + 4))
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 + 2)/(s(s + 5)(s + 8)(s + 1)) 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 + 2)/(s(s + 5)(s + 8)(s + 1))
σa =
9.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(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) = 1/(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 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 10)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 10))ζ = 0.707
K =
11.ボード線図と余裕ふつう
ω = 2 rad/s における G(s) = 22(s + 12)/(s(s + 4)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 22(s + 12)/(s(s + 4))ω = 2 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) = 82/(s(s + 3)(s + 6)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 82/(s(s + 3)(s + 6))
GM = dB