1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 42/(s² + 9s + 42) 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) = 42/(s² + 9s + 42)
tp = s
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 + 16)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 2 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 2 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 2.2 kΩ, C = 100 nF です。2.9 kHz 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 = 2.2 kΩC = 100 nFf = 2.9 kHz
|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) = 36/(s(s + 2)(s + 5)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 36/(s(s + 2)(s + 5))
ω180 = 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 + 2)(s + 3)(s + 6))、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 + 2)(s + 3)(s + 6))
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 + 14)/(s(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −6 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。合流点 si を求めなさい。
L(s) = K(s + 14)/(s(s + 6))
si =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 5)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 5t に定常偏差 0.05 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 5tess = 0.05
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 16 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(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) = 2/(s(s + 5))K = 16
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 15)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 15))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 24/(s(s + 11)) 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) = 24/(s(s + 11))H = 2
ωd = rad/s