1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 20/(s² + 6s + 40) 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) = 20/(s² + 6s + 40)
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) = 155/(s(s + 5)) 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) = 155/(s(s + 5))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 30 rad/s における G(s) = 22(s + 6)/(s(s + 4)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 22(s + 6)/(s(s + 4))ω = 30 rad/s
∠G(jω) = °
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) = 260/(s(s + 10)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 260/(s(s + 10))
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 + 4)(s + 8)) 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 + 8))
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 + 1)(s² + 8s + 20)) 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 + 1)(s² + 8s + 20))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 0.5·t²/2 が、G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 4)) 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) = 5(s + 2)/(s²(s + 4))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 8)) 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) = 10/(s(s + 8))K = 4
ts = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 36/(s(s + 5)) である。基準入力はランプ r(t) = 1·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 36/(s(s + 5))r(t) = 1·t
ess =
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) = 7/(s + 5) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 1.4 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 7/(s + 5)D = 10css ≤ 1.4
K =