1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 12/(s² + 5s + 12) 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) = 12/(s² + 5s + 12)
ts = s
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 + 20)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 2 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 2 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 2.2 kΩ, C = 10 nF です。1.8 kHz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 2.2 kΩC = 10 nFf = 1.8 kHz
φ = °
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) = 56/(s(s + 2)(s + 5)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 56/(s(s + 2)(s + 5))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 1344/(s(s + 6)(s + 8)) 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) = 1344/(s(s + 6)(s + 8))
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(s + 3)(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 5/(10s + 1) を、比例ゲイン K = 4 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) = 5/(10s + 1)K = 4
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 6)) 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) = 2/(s(s + 6))K = 50
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 38/(s(s + 6)) である。基準入力はランプ r(t) = 10·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 38/(s(s + 6))r(t) = 10·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6))単位負帰還
Kmax =