1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 52/(s² + 4s + 52) 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) = 52/(s² + 4s + 52)
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、オーバーシュートは 5 % で、最初のピークは t = 1.5 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 5 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 4.7 kΩ, C = 2.2 nF です。62 kHz 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 = 4.7 kΩC = 2.2 nFf = 62 kHz
|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) = 16/(s(s + 1)(s + 4)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 16/(s(s + 1)(s + 4))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 5760/(s(s + 8)(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) = 5760/(s(s + 8)(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 + 8)(s² + 8s + 25)) 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 + 8)(s² + 8s + 25))
θd = °
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 = 1 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 = 1
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 2)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 1/(s(s + 2))K = 25
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 8)(s + 12)) 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 + 8)(s + 12))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 2/(s + 4)、G₂ = 8/(s + 4)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、外側の負帰還 H₂ = 0.1 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 = 2/(s + 4)G₂ = 8/(s + 4)H₁ = 2H₂ = 0.1
T(0) =