1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 48/(s² + 7s + 48) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 48/(s² + 7s + 48)
%OS = %
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 5 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 5 %
K =
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 = 10 Ω の両端でとり、L = 100 mH、C = 4.7 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 100 mHC = 4.7 µF
f0 = 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) = 0.2/(s(s + 1)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 0.2/(s(s + 1))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは K = 6、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))K = 6
m =
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 + 8)/(s(s + 2)) の根軌跡は、s = 0 と s = −2 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。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(10s + 1) を、比例ゲイン K = 1 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) = 1/(10s + 1)K = 1
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(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) = 10/(s(s + 10))K = 25
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 20)) 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 + 20))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 44/(s(s + 6)) 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) = 44/(s(s + 6))H = 2
ωd = rad/s