1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 18/(s² + s + 6) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 18/(s² + s + 6)
ζ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 15 Ω、L = 10 mH、C = 47 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 12 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 = 15 ΩL = 10 mHC = 47 µFV = 12 V
tp = ms
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 2 rad/s における G(s) = 16(s + 16)/(s(s + 7)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 16(s + 16)/(s(s + 7))ω = 2 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) = 108/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 108/(s(s + 8))
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 = 27、L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) 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 + 3)(s + 6))K = 27
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 + 1)(s + 3)(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 + 1)(s + 3)(s + 6))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 2·t²/2 が、G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 5)) 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 + 5)/(s²(s + 5))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 8)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 8
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 3)) 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 + 1)(s + 3))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 19/(s + 2)、G₂ = 4/(s + 8)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、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 = 19/(s + 2)G₂ = 4/(s + 8)H₁ = 2H₂ = 0.25
T(0) =