1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 98/(s² + 11s + 49) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 98/(s² + 11s + 49)
ζ =
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 + 20)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 10 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 10 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 4 rad/s における G(s) = 38(s + 8)/(s(s + 5)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 38(s + 8)/(s(s + 5))ω = 4 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) = 668/(s(s + 7)(s + 8)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 668/(s(s + 7)(s + 8))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 3)) は s = 4 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 5)/((s − 4)(s + 3))
Kmin =
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 + 2)(s + 6)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/((s + 2)(s + 6))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 4t が、G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 2)(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) = 10(s + 1)/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 4t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 4 rad/s、ζ = 0.5 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.5
Kp =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 7(s + 2)/((s + 3)(s + 4)) である。基準入力に大きさ 2 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 7(s + 2)/((s + 3)(s + 4))R = 2
ess =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 10/(s + 3) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 3.333 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 3)D = 10css ≤ 3.333
K =