1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 142/(s² + 3s + 71) 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) = 142/(s² + 3s + 71)
%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 20 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 20 %
K =
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 = 2 Ω の両端でとり、L = 1 mH、C = 4.7 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 2 ΩL = 1 mHC = 4.7 µF
BW = Hz
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) = 372/(s(s + 4)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 372/(s(s + 4)(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 + 6)(s + 10)) 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 + 6)(s + 10))
Kmax =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
ループ L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)) について、閉ループ極を s = −0.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))s = −0.5
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 4)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 5t に定常偏差 0.02 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 5tess = 0.02
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 8)) 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) = 4/(s(s + 8))K = 50
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 4/(s + 2) には、ゲイン H₁ = 0.5 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 = 10 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 4/(s + 2)H₁ = 0.5K = 10
p =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 4/(s(s + 4)) を、センサのゲイン H = 2 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) = 4/(s(s + 4))H = 2
σ =