1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 52/(s² + 9s + 52) 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) = 52/(s² + 9s + 52)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 26 Ω、L = 50 mH、C = 47 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 5 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。 減衰のない固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
R = 26 ΩL = 50 mHC = 47 µFV = 5 V
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 5 Ω の両端でとり、L = 5 mH、C = 0.22 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 5 ΩL = 5 mHC = 0.22 µF
BW = Hz
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) = 160/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 160/(s(s + 10))
PM = °
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 + 6)(s + 8)) 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(s + 6)(s + 8))
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 + 2)(s² + 6s + 18)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 2)(s² + 6s + 18))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 0.5t が、G(s) = 5(s + 3)/(s(s + 4)(s + 10)) 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) = 5(s + 3)/(s(s + 4)(s + 10))r(t) = 0.5t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 8)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.6 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 8))ζ = 0.6
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 19/(s + 1) 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 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 19/(s + 1)H = 2R = 12
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)) 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(s + 1)(s + 6))単位負帰還
Kmax =