1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 8/(s² + 6s + 16) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 8/(s² + 6s + 16)
tp = s
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 2 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 2 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 47 kΩ, C = 10 nF です。1 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 = 47 kΩC = 10 nFf = 1 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) = 460/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 460/(s(s + 10))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 2)) は s = 1 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 10)/((s − 1)(s + 2))
Kmin =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 5)(s + 1)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 1))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 2.5/(5s + 1) を、比例ゲイン K = 10 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/(5s + 1)K = 10
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 1 + 0.5/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/((s + 1)(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) = 1 + 0.5/sG(s) = 2/((s + 1)(s + 5))r(t) = 1t
ess =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 1(s + 1)/((s + 5)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 1 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 1(s + 1)/((s + 5)(s + 9))R = 1
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 2/(s + 3)、G₂ = 1/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 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 + 3)G₂ = 1/(s + 7)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =