1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 10/(s² + 5s + 20) 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) = 10/(s² + 5s + 20)
ωn = rad/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 + 8)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 25 %
K =
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 = 5 mH、C = 0.1 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 5 mHC = 0.1 µF
BW = Hz
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) = 274/(s(s + 6)(s + 7)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 274/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) 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 + 4))
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 + 6s + 10)) 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 + 6s + 10))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 1·t²/2 が、G(s) = 5(s + 5)/(s²(s + 1)) 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) = 5(s + 5)/(s²(s + 1))r(t) = 1·t²/2
ess =
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 + 10)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.8 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 5/(s(s + 10))ζ = 0.8
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 19/(s + 3) を、センサのゲインが H = 2 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) = 19/(s + 3)H = 2
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 17/(s + 5)、G₂ = 9/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、外側の負帰還 H₂ = 0.2 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 17/(s + 5)G₂ = 9/(s + 7)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =