1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 147/(s² + 3s + 49) 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) = 147/(s² + 3s + 49)
ts = s
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、オーバーシュートは 5 % で、最初のピークは t = 0.8 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 5 %tp = 0.8 s
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 30 rad/s における G(s) = 1620/((s + 9)(s + 10)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1620/((s + 9)(s + 10))ω = 30 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) = 12/(s(s + 1)(s + 5)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 12/(s(s + 1)(s + 5))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは正帰還で、L(s) = 2/(s(s + 6)(s + 10)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。
L(s) = 2/(s(s + 6)(s + 10))
N =
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 + 1)(s + 3)) 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 + 1)(s + 3))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 3t が、G(s) = 2/(s(s + 10)) 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(s + 10))r(t) = 3t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 10 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 16)) 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 + 16))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 16/(s + 1)、G₂ = 2/(s + 1)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 1、外側の負帰還 H₂ = 0.25 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 = 16/(s + 1)G₂ = 2/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =