1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 51/(s² + s + 17) 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) = 51/(s² + s + 17)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 275/(s(s + 6)) 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) = 275/(s(s + 6))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 10 kΩ, C = 47 nF です。85 Hz 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 = 10 kΩC = 47 nFf = 85 Hz
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) = 32/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 32/(s(s + 8))
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 + 8)/(s(s + 1)(s + 3))、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 + 8)/(s(s + 1)(s + 3))
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 = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))s = −1.5
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 4/(5s + 1) を、比例ゲイン K = 2 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 4/(5s + 1)K = 2
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 25 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 1)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.8 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 2/(s(s + 1))Kp = 25ζ = 0.8
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 2/(s + 2) 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 = 11 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) = 2/(s + 2)H₁ = 1K = 11
T(0) =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s