1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 61/(s² + 6s + 61) 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) = 61/(s² + 6s + 61)
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 + 8)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 30 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 30 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ローパスフィルタ は R = 1000 Ω, L = 100 mH です。320 Hz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 1000 ΩL = 100 mHf = 320 Hz
φ = °
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) = 58/(s(s + 1)(s + 8)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 58/(s(s + 1)(s + 8))
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 + 3)(s + 5)(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 + 3)(s + 5)(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 + 4)/(s(s + 1)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 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 + 4)/(s(s + 1))
si =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 10 + 5t(ステップとランプの和)が、G(s) = 10(s + 4)/(s(s + 4)) 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 + 4)/(s(s + 4))r(t) = 10 + 5t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 2 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 2)) 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) = 10/(s(s + 2))K = 2
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 21/(s + 2) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 1 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 21/(s + 2)H = 2R = 1
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))単位負帰還
ω = rad/s