1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 246/(s² + 5s + 82) 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) = 246/(s² + 5s + 82)
tp = 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、オーバーシュートは 4.3 % で、最初のピークは t = 1 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 4.3 %tp = 1 s
ωn = rad/s
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 = 100 Ω の両端でとり、L = 50 mH、C = 0.47 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 100 ΩL = 50 mHC = 0.47 µF
f0 = Hz
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) = 8/(s(s + 2)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 8/(s(s + 2))
PM = °
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 + 1)(s + 2)) 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 + 1)(s + 2))
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 + 4)(s² + 4s + 5)) 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 + 4)(s² + 4s + 5))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 1·t²/2 が、G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 1)) 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) = 4(s + 5)/(s²(s + 1))r(t) = 1·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 16 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 4)) 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) = 1/(s(s + 4))K = 16
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 27/(s + 6) を、センサのゲインが H = 0.1 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) = 27/(s + 6)H = 0.1
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 34/(s(s + 8)) を、センサのゲイン H = 1 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。
G(s) = 34/(s(s + 8))H = 1
ωd = rad/s