1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 68/(s² + 2s + 34) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。
G(s) = 68/(s² + 2s + 34)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 200/(s(s + 4)) 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) = 200/(s(s + 4))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ハイパスフィルタ は R = 10 Ω, L = 10 mH です。800 Hz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 10 ΩL = 10 mHf = 800 Hz
φ = °
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) = 274/(s(s + 6)(s + 7)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 274/(s(s + 6)(s + 7))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 4))、K > 0 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 + 6)/(s(s + 1)(s + 4))
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)(s + 3)(s + 5)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 5)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 20 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 20 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 5)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 2/(s(s + 5))K = 25
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 9(s + 5)/((s + 7)(s + 8)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 9(s + 5)/((s + 7)(s + 8))R = 10
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 5/(s + 1)、G₂ = 5/(s + 6)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、外側の負帰還 H₂ = 0.1 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 = 5/(s + 1)G₂ = 5/(s + 6)H₁ = 4H₂ = 0.1
T(0) =