1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 20/(s² + 3s + 40) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 20/(s² + 3s + 40)
%OS = %
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 + 6)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 15 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 15 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 4.7 kΩ, C = 10 nF です。1.7 kHz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 4.7 kΩC = 10 nFf = 1.7 kHz
|H| = dB
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) = 46/(s(s + 1)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 46/(s(s + 1)(s + 9))
GM = dB
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 + 5)(s + 6)) 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 + 5)(s + 6))
Kmax =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 4)/((s + 6)(s + 3)(s + 1)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。
L(s) = K(s + 4)/((s + 6)(s + 3)(s + 1))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(10s + 1) を、比例ゲイン K = 9 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) = 1/(10s + 1)K = 9
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) = 2/(s(s + 2)) 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) = 2/(s(s + 2))K = 16
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 17)) 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 + 17))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 60/(s(s + 7)) 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。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 60/(s(s + 7))H = 1
σ =