1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 88/(s² + 6s + 88) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 88/(s² + 6s + 88)
ζ =
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
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 10 Ω の両端でとり、L = 100 mH、C = 4.7 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 10 ΩL = 100 mHC = 4.7 µF
Q =
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) = 60/(s(s + 2)(s + 10)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 60/(s(s + 2)(s + 10))
ω180 = rad/s
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 = 44、L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) 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 + 8))K = 44
m =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 4)/((s + 2)(s + 10)(s + 8)(s + 1)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。
L(s) = K(s + 4)/((s + 2)(s + 10)(s + 8)(s + 1))
σa =
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) = 5t 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) = 5tess = 0.05
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 2)) 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) = 10/(s(s + 2))K = 4
ts = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 4)(s + 5)) 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 + 4)(s + 5))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) = 6/(s + 4) 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 0.15 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 6/(s + 4)D = 1css ≤ 0.15
K =