1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 21/(s² + 5s + 21) で、単位ステップ入力を受ける。 固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
G(s) = 21/(s² + 5s + 21)
ωn = rad/s
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 30/(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) = 30/(s(s + 6))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 3 rad/s における G(s) = 272/((s + 1)(s + 16)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 272/((s + 1)(s + 16))ω = 3 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) = 10.5/(s(s + 5)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 10.5/(s(s + 5))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(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 + 4)(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 + 2)(s + 10)) 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 + 2)(s + 10))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 10)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 10t に定常偏差 0.2 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 10tess = 0.2
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 1 + 10/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 + 4)) 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) = 1 + 10/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 33/(s + 8) を、センサのゲインが H = 0.5 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。
G(s) = 33/(s + 8)H = 0.5
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 2/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.005 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 2/(s + 8)D = 1css ≤ 0.005
K =