1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 84/(s² + 13s + 84) で、単位ステップ入力を受ける。 固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
G(s) = 84/(s² + 13s + 84)
ωn = rad/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 25 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 25 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 10 rad/s における G(s) = 2(s + 4)/(s(s + 5)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 2(s + 4)/(s(s + 5))ω = 10 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 + 4)(s + 6)) である。 ゲイン余裕が 5 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))GM = 5 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))、K > 0 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 + 1)(s + 4)(s + 5))
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 + 4s + 20)) 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 + 4s + 20))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 4)) 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 0.1 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 + 4))r(t) = 2tess = 0.1
K =
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) = 5/(s(s + 8)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 5/(s(s + 8))ζ = 0.5
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 5)(s + 7)) 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 + 5)(s + 7))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 10/(s + 9) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.01111 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 9)D = 1css ≤ 0.01111
K =