1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 93/(s² + 8s + 31) で、単位ステップ入力を受ける。 固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
G(s) = 93/(s² + 8s + 31)
ωn = rad/s
2.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 25 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 25 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 5 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 0.1 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 5 ΩL = 5 mHC = 0.1 µF
Q =
4.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 + 10)) である。 ゲイン余裕が 2 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))GM = 2 dB
K =
5.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 + 2)(s + 3)(s + 4))、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 + 2)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
6.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 + 1)(s + 3)(s + 5)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 10·t²/2 が、G(s) = 5(s + 5)/(s²(s + 10)) 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) = 5(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 10·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 10 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 2)) 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) = 2/(s(s + 2))K = 10
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 8/(s + 7) には、ゲイン H₁ = 0.5 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 19 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 8/(s + 7)H₁ = 0.5K = 19
p =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s