1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 95/(s² + 8s + 95) 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) = 95/(s² + 8s + 95)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
零点をもたない 2 次系のステップ応答で、オーバーシュートを 15 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 15 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 1 rad/s における G(s) = 18(s + 4)/(s(s + 13)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 18(s + 4)/(s(s + 13))ω = 1 rad/s
∠G(jω) = °
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) = K/(s(s + 6)(s + 8)) である。 ゲイン余裕が 12 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))GM = 12 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 210/(s(s + 2)(s + 5)) 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) = 210/(s(s + 2)(s + 5))
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 + 1)(s + 2)(s + 3)) 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 + 1)(s + 2)(s + 3))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 10)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 2t 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 + 10))r(t) = 2tess = 0.05
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 20 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 10)) を制御しています。 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) = 4/(s(s + 10))K = 20
ts = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 48/(s(s + 2)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 48/(s(s + 2))r(t) = 2·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 72/(s(s + 3)) 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) = 72/(s(s + 3))H = 2
ωd = rad/s