1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 16/(s² + 2s + 16) 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) = 16/(s² + 2s + 16)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = K/(s(s + 6)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 25 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 26(s + 5)/(s(s + 4)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 26(s + 5)/(s(s + 4))ω = 8 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) = 54/(s(s + 6)(s + 7)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 54/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s
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 + 3)) 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 + 1)(s + 3))
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
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
プロセス G(s) = 2/(5s + 1) を、比例ゲイン K = 19 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) = 2/(5s + 1)K = 19
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) = 1/(s(s + 2)) 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) = 1/(s(s + 2))Kp = 20ζ = 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) = 12(s + 5)/((s + 6)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 2 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 12(s + 5)/((s + 6)(s + 9))R = 2
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 42/(s(s + 9)) を、センサのゲイン H = 1 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) = 42/(s(s + 9))H = 1
ωd = rad/s