1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 14/(s² + 6s + 14) 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) = 14/(s² + 6s + 14)
tp = s
2.ステップ応答むずかしい
R = 83 Ω、L = 50 mH、C = 4.7 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 24 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のピーク値 vC,max を求めよ。
R = 83 ΩL = 50 mHC = 4.7 µFV = 24 V
vC,max = V
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 = 10 Ω の両端でとり、L = 1 mH、C = 1 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 10 ΩL = 1 mHC = 1 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) = 3.7/(s(s + 1)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 3.7/(s(s + 1))
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 + 2)(s + 4)) 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 + 2)(s + 4))
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
ループ L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −1 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))s = −1
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 1 + 2t(ステップとランプの和)が、G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(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) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(s + 2))r(t) = 1 + 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 5)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 1/(s(s + 5))K = 50
tp = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 22/(s(s + 2)) である。基準入力はランプ r(t) = 1·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 22/(s(s + 2))r(t) = 1·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 20/(s + 4)、G₂ = 1/(s + 3)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 0.25 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 20/(s + 4)G₂ = 1/(s + 3)H₁ = 0.5H₂ = 0.25
T(0) =