1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 30/(s² + 5s + 10) 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) = 30/(s² + 5s + 10)
%OS = %
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、オーバーシュートを 8 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 8 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 3.3 kΩ, C = 47 nF です。260 Hz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 3.3 kΩC = 47 nFf = 260 Hz
|H| = 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) = 32/(s(s + 4)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 32/(s(s + 4))
ωc = rad/s
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 + 1)(s + 2)(s + 5))、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 + 1)(s + 2)(s + 5))
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 + 5)(s + 11)) 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 + 5)(s + 11))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 1·t²/2 が、G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 1)) 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) = 5(s + 3)/(s²(s + 1))r(t) = 1·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s + 4) を制御しています。閉ループは ωₙ = 5 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 7/(s + 7) には、ゲイン H₁ = 3 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 = 9 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) = 7/(s + 7)H₁ = 3K = 9
p =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 78/(s(s + 10)) 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。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。
G(s) = 78/(s(s + 10))H = 2
ωd = rad/s