1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 7/(s² + s + 7) 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) = 7/(s² + s + 7)
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、オーバーシュートを 8 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 8 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 0.5 rad/s における G(s) = 3(s + 14)/(s(s + 11)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 3(s + 14)/(s(s + 11))ω = 0.5 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) = 30/(s(s + 4)(s + 7)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 30/(s(s + 4)(s + 7))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 3))、K > 0 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 + 9)/(s(s + 2)(s + 3))
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 + 14)/(s(s + 7)) の根軌跡は、s = 0 と s = −7 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。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K(s + 14)/(s(s + 7))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 0.5/(10s + 1) を、比例ゲイン K = 19 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 0.5/(10s + 1)K = 19
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) = 10/(s(s + 4)) 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) = 10/(s(s + 4))K = 10
ts = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 3)) 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(s + 3))単位負帰還
K =
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 + 4) 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 0.5 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 4)D = 10css ≤ 0.5
K =