1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 98/(s² + 16s + 98) で、単位ステップ入力を受ける。 固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
G(s) = 98/(s² + 16s + 98)
ωn = rad/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 + 4)) 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 + 4))%OS = 15 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 0.5 rad/s における G(s) = 198/((s + 2)(s + 9)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 198/((s + 2)(s + 9))ω = 0.5 rad/s
|G(jω)| = 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) = 4/(s(s + 1)(s + 3)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 3))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5)) は s = 3 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
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 + 5)(s² + 4s + 5)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 5)(s² + 4s + 5))
θd = °
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 + 4)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 2 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 4)(s + 10))ess = 2 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 5 + 2/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 20/((s + 1)(s + 10)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 5t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 5 + 2/sG(s) = 20/((s + 1)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))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 + 3) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 2 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.6667 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 3)D = 2css ≤ 0.6667
K =