1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 126/(s² + 3s + 63) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。
G(s) = 126/(s² + 3s + 63)
σ =
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 4.3 % で、最初のピークは t = 0.1 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 4.3 %tp = 0.1 s
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 2 rad/s における G(s) = 5(s + 18)/(s(s + 10)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 5(s + 18)/(s(s + 10))ω = 2 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 500/(s(s + 20)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 500/(s(s + 20))
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 + 2))、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 + 2))
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(s + 1)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(0.5s + 1) を、比例ゲイン K = 9 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) = 1/(0.5s + 1)K = 9
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 8 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 1)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 5/(s(s + 1))Kp = 8ζ = 0.5
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 10(s + 8)/((s + 2)(s + 7)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 10(s + 8)/((s + 2)(s + 7))R = 10
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 5)(s + 7)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/((s + 5)(s + 7)(s + 8))単位負帰還
Kmax =