1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 164/(s² + 4s + 82) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 164/(s² + 4s + 82)
ζ =
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 + 10)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 5 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 5 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 15 rad/s における G(s) = 126/((s + 7)(s + 18)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 126/((s + 7)(s + 18))ω = 15 rad/s
|G(jω)| = 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 + 3)(s + 10)) である。 ゲイン余裕が 8 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))GM = 8 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 3)) は s = 2 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
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 + 2)(s + 4)(s + 6)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 2.5/(1s + 1) を、比例ゲイン K = 19 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) = 2.5/(1s + 1)K = 19
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 5)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 10/(s(s + 5))K = 8
tp = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 7(s + 1)/((s + 2)(s + 5)) である。基準入力に大きさ 2 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 7(s + 1)/((s + 2)(s + 5))R = 2
ess =
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) = 1/(s + 7) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.007143 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 1/(s + 7)D = 5css ≤ 0.007143
K =