1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 267/(s² + 5s + 89) 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) = 267/(s² + 5s + 89)
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) = 295/(s(s + 8)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 295/(s(s + 8))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 47 kΩ, C = 22 nF です。38 Hz 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 kΩC = 22 nFf = 38 Hz
|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) = K/(s(s + 1)(s + 9)) である。 ゲイン余裕が 6 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 9))GM = 6 dB
K =
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 + 1)(s + 5)) 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 + 1)(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
ループ L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) について、閉ループ極を s = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))s = −1.5
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 10 + 4t(ステップとランプの和)が、G(s) = 2(s + 1)/(s(s + 4)(s + 5)) 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) = 2(s + 1)/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 10 + 4t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 20 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.6 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 5/(s(s + 4))Kp = 20ζ = 0.6
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 5/(s + 1) を、センサのゲインが H = 0.25 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) = 5/(s + 1)H = 0.25
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 44/(s(s + 4)) 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) = 44/(s(s + 4))H = 1
σ =