1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 177/(s² + 7s + 59) 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) = 177/(s² + 7s + 59)
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 + 10)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 25 %
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 = 1 kΩ, C = 10 nF です。4 kHz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 1 kΩC = 10 nFf = 4 kHz
φ = °
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) = 140/(s(s + 10)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 140/(s(s + 10))
ωc = rad/s
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 + 12)/(s(s + 2)(s + 4))、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 + 12)/(s(s + 2)(s + 4))
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 + 4)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.4 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0.4
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 1)(s + 4)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 5 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 5 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 1 + 5/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 4)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 2t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 1 + 5/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 4))r(t) = 2t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 14)) 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 + 14))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) = 4/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.025 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 4/(s + 8)D = 5css ≤ 0.025
K =