1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 5/(s² + 2s + 5) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。
G(s) = 5/(s² + 2s + 5)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = K/(s(s + 2)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 20 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 2))%OS = 20 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 11(s + 7)/(s(s + 6)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 11(s + 7)/(s(s + 6))ω = 8 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) = 780/(s(s + 20)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 780/(s(s + 20))
ωc = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))
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(s + 5)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.6
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 1)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 1t に定常偏差 0.01 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 1tess = 0.01
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 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。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 4/(s(s + 8))K = 25
ts = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 3)(s + 7)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/((s + 3)(s + 7))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 2)(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(s + 2)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s