1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 108/(s² + 7s + 54) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 108/(s² + 7s + 54)
tp = 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、オーバーシュートを 30 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 30 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 1 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 10 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 1 ΩL = 5 mHC = 10 µF
Q =
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) = 37/(s(s + 2)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 37/(s(s + 2))
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。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(s + 1)(s + 10))
Kmax =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 5)/(s(s + 4)(s + 10)(s + 3)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。
L(s) = K(s + 5)/(s(s + 4)(s + 10)(s + 3))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 4·t²/2 が、G(s) = 10(s + 1)/(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) = 10(s + 1)/(s²(s + 1))r(t) = 4·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 20 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 2)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.9 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 2))Kp = 20ζ = 0.9
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 28/(s(s + 2)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 28/(s(s + 2))r(t) = 2·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K = 8 が、プラント G(s) = 5/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。外乱 D はプラントの入力に加わる(コントローラの出力に加算される)。 大きさ 5 の基準ステップと大きさ 1 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。
K = 8G(s) = 5/(s + 8)D = 1R = 5
css =