1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 60/(s² + 6s + 30) 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) = 60/(s² + 6s + 30)
tp = s
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 + 16)) 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 + 16))%OS = 20 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 4 rad/s における G(s) = 25(s + 3)/(s(s + 7)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 25(s + 3)/(s(s + 7))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) = K/(s(s + 4)(s + 10)) である。 ゲイン余裕が 5 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))GM = 5 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 216/(s(s + 1)(s + 8)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。
L(s) = 216/(s(s + 1)(s + 8))
N =
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 + 6)(s + 10)) 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 + 6)(s + 10))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 2t が、G(s) = 4/(s(s + 5)) 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) = 4/(s(s + 5))r(t) = 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 40 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 5)) 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 + 5))K = 40
ts = 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
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 10/(s + 1) 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 0.5 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 1)D = 5css ≤ 0.5
K =