1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 95/(s² + 14s + 95) 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) = 95/(s² + 14s + 95)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
零点をもたない 2 次系のステップ応答で、オーバーシュートは 40 % で、最初のピークは t = 0.8 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 40 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 702/((s + 3)(s + 18)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 702/((s + 3)(s + 18))ω = 8 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) = 640/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 640/(s(s + 10))
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 + 7)/(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 + 7)/(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
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 5t が、G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 5)) 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) = 10/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 5t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 5 + 1/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 + 1/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) = 13/(s + 9) を、センサのゲインが H = 0.5 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 1 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 13/(s + 9)H = 0.5R = 1
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 7)) 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 + 1)(s + 5)(s + 7))単位負帰還
ω = rad/s