1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 14/(s² + 2s + 28) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 14/(s² + 2s + 28)
ζ =
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 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 25 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ローパスフィルタ は R = 100 Ω, L = 1 mH です。32 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 = 100 ΩL = 1 mHf = 32 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) = 12.5/(s(s + 5)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 12.5/(s(s + 5))
PM = °
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 + 1)(s + 10)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
ω = rad/s
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 + 12)) 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 + 12))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 5 + 2t(ステップとランプの和)が、G(s) = 20(s + 2)/(s(s + 2)) 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) = 20(s + 2)/(s(s + 2))r(t) = 5 + 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K 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。閉ループの減衰比を ζ = 0.4 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 15)) 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 + 15))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) = 1/(s + 4) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.05 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 1/(s + 4)D = 10css ≤ 0.05
K =