1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 4/(s² + 4s + 8) 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) = 4/(s² + 4s + 8)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 28 Ω、L = 200 mH、C = 10 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 24 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 = 28 ΩL = 200 mHC = 10 µFV = 24 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 = 22 mH です。1 kHz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 47 ΩL = 22 mHf = 1 kHz
|H| = dB
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) = 186/(s(s + 3)(s + 8)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 186/(s(s + 3)(s + 8))
GM = dB
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 + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))
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 + 5)(s² + 2s + 5)) 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 + 5)(s² + 2s + 5))
θd = °
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) = 5(s + 3)/(s²(s + 2)) 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)/(s²(s + 2))r(t) = 2·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 25 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 3)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 2/(s(s + 3))Kp = 25ζ = 0.5
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 24/(s + 1) を、センサのゲインが H = 0.2 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。
G(s) = 24/(s + 1)H = 0.2
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 42/(s(s + 7)) を、センサのゲイン H = 1 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 42/(s(s + 7))H = 1
σ =