1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 32/(s² + 8s + 32) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 32/(s² + 8s + 32)
ζ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 8 Ω、L = 20 mH、C = 47 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 12 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 = 8 ΩL = 20 mHC = 47 µFV = 12 V
%OS = %
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 15 rad/s における G(s) = 39(s + 10)/(s(s + 8)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 39(s + 10)/(s(s + 8))ω = 15 rad/s
∠G(jω) = °
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 + 5)(s + 9)) 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 + 5)(s + 9))GM = 3 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)) 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(s + 2)(s + 5))
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 + 7)/(s(s + 1)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。合流点 si を求めなさい。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1))
si =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 2)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 10 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 10))ess = 10 %
K =
8.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 + 8)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 4/(s(s + 8))K = 8
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 40/(s + 10) を、センサのゲインが H = 0.25 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 40/(s + 10)H = 0.25R = 12
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)) 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(s + 1)(s + 10))単位負帰還
ω = rad/s