1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 24/(s² + 3s + 8) で、単位ステップ入力を受ける。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 24/(s² + 3s + 8)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
R = 537 Ω、L = 200 mH、C = 1 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 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。 電圧の最初のピークの時刻 tp を ms で求めよ。
R = 537 ΩL = 200 mHC = 1 µFV = 10 V
tp = ms
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ハイパスフィルタ は R = 47 Ω, L = 100 mH です。19 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 = 47 ΩL = 100 mHf = 19 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) = 6/(s(s + 1)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 6/(s(s + 1))
ωc = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは正帰還で、L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 10)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。
L(s) = 20/(s(s + 1)(s + 10))
N =
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 + 5)(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 + 4)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 2)(s + 5)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 4 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 4 %
K =
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) = 2/(s(s + 10)) 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 + 10))K = 50
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 9/(s + 2) には、ゲイン H₁ = 0.5 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 19 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 9/(s + 2)H₁ = 0.5K = 19
p =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 15/(s + 2)、G₂ = 3/(s + 3)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、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 = 15/(s + 2)G₂ = 3/(s + 3)H₁ = 4H₂ = 0.25
T(0) =