1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 186/(s² + 5s + 62) 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) = 186/(s² + 5s + 62)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
R = 224 Ω、L = 500 mH、C = 10 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
R = 224 ΩL = 500 mHC = 10 µFV = 10 V
%OS = %
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 4.7 kΩ, C = 2.2 nF です。150 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 = 4.7 kΩC = 2.2 nFf = 150 kHz
φ = °
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) = 216/(s(s + 8)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 216/(s(s + 8))
ωc = rad/s
5.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 K = 96、L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 96
m =
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 + 6)(s² + 8s + 20)) 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 + 6)(s² + 8s + 20))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 10 + 0.5t(ステップとランプの和)が、G(s) = 10(s + 3)/(s(s + 2)) 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 + 3)/(s(s + 2))r(t) = 10 + 0.5t
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) = 4/(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) = 4/(s(s + 2))K = 10
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 4/(s + 8) には、ゲイン H₁ = 4 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 = 16 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) = 4/(s + 8)H₁ = 4K = 16
p =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 7/(s + 3)、G₂ = 5/(s + 2)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、外側の負帰還 H₂ = 0.1 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 7/(s + 3)G₂ = 5/(s + 2)H₁ = 2H₂ = 0.1
T(0) =