1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 13/(s² + 2s + 13) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 13/(s² + 2s + 13)
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 + 6)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 20 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 20 %
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 = 5 Ω の両端でとり、L = 50 mH、C = 2.2 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 5 ΩL = 50 mHC = 2.2 µF
f0 = 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) = 19/(s(s + 2)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 19/(s(s + 2))
ωc = 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 + 5)) 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 + 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(s + 5)(s + 6)) の根軌跡は、s = 0 と s = −5 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 1t が、G(s) = 10/(s(s + 2)) 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) = 10/(s(s + 2))r(t) = 1t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 2 + 4/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/((s + 4)(s + 5)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 1t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 2/((s + 4)(s + 5))r(t) = 1t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 6)(s + 11)) 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 + 6)(s + 11))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 7)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/((s + 1)(s + 7)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s