1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 14.5/(s² + 5s + 29) で、単位ステップ入力を受ける。 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) = 14.5/(s² + 5s + 29)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 195/(s(s + 10)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 195/(s(s + 10))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 1 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 10 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 1 ΩL = 10 mHC = 10 µF
Q =
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) = 50/(s(s + 4)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 50/(s(s + 4))
PM = °
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 + 4)(s + 5)(s + 6))、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 + 4)(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
L(s) = K(s + 10)/(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 + 10)/(s(s + 7))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 4·t²/2 が、G(s) = 2(s + 2)/(s²(s + 1)) 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) = 2(s + 2)/(s²(s + 1))r(t) = 4·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 6)) 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 + 6))K = 25
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 7/(s + 5) には、ゲイン H₁ = 1 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 7 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。
G(s) = 7/(s + 5)H₁ = 1K = 7
T(0) =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))単位負帰還
Kmax =