1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 96/(s² + 8s + 96) 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) = 96/(s² + 8s + 96)
σ =
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 20 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 20 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 4 rad/s における G(s) = 1232/((s + 8)(s + 11)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1232/((s + 8)(s + 11))ω = 4 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) = 858/(s(s + 9)(s + 10)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 858/(s(s + 9)(s + 10))
GM = dB
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 + 1)(s + 2)(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 + 1)(s + 2)(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 + 4)(s + 12)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/((s + 4)(s + 12))
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 + 5)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 2 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 2 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 2 + 5/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/((s + 1)(s + 2)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 5t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 2 + 5/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 2))r(t) = 5t
ess =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 34/(s(s + 1)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 34/(s(s + 1))r(t) = 2·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K = 16 が、プラント G(s) = 7/(s + 9) を単位負帰還ループで駆動する。外乱 D はプラントの入力に加わる(コントローラの出力に加算される)。 R = 0 のとき、大きさ 0.5 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。
K = 16G(s) = 7/(s + 9)D = 0.5R = 0
css =