1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 80/(s² + 5s + 40) 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) = 80/(s² + 5s + 40)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 58 Ω、L = 100 mH、C = 4.7 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 5 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。 減衰のない固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
R = 58 ΩL = 100 mHC = 4.7 µFV = 5 V
ωn = rad/s
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 = 1 kΩ, C = 4.7 nF です。140 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 = 1 kΩC = 4.7 nFf = 140 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) = 15/(s(s + 5)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 15/(s(s + 5))
ωc = rad/s
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 + 2)(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 + 2)(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(s + 6)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.4 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0.4
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 2)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 25 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 10))ess = 25 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 1 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。 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 + 2))K = 1
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 9)) 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(s + 9))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) 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(s + 3)(s + 10))単位負帰還
Kmax =