1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 26/(s² + s + 13) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 26/(s² + s + 13)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 230/(s(s + 6)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 230/(s(s + 6))
ts = s
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 = 20 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 0.1 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 20 ΩL = 10 mHC = 0.1 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) = 12/(s(s + 4)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 12/(s(s + 4))
PM = °
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) = 20/(s(s + 5)(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) = 20/(s(s + 5)(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
ループ L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) について、閉ループ極を s = −1 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −1
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 10 + 2t(ステップとランプの和)が、G(s) = 2/(s(s + 1)) 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 + 1))r(t) = 10 + 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 1 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 2)) を制御しています。 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) = 4/(s(s + 2))K = 1
ts = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 29/(s + 9) を、センサのゲインが H = 0.25 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 29/(s + 9)H = 0.25R = 12
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)) 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(s + 4)(s + 5))単位負帰還
ω = rad/s