1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 10/(s² + 3s + 5) 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) = 10/(s² + 3s + 5)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 140/(s(s + 12)) 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) = 140/(s(s + 12))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 20 rad/s における G(s) = 11(s + 15)/(s(s + 2)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 11(s + 15)/(s(s + 2))ω = 20 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) = 20/(s(s + 2)(s + 4)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 20/(s(s + 2)(s + 4))
GM = dB
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 + 1)(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 + 1)(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 + 3)(s + 6)) 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 + 2)(s + 3)(s + 6))
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 + 2)(s + 5)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 4 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 4 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 10 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 18)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 18))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 2/(s + 2)、G₂ = 10/(s + 1)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 1、外側の負帰還 H₂ = 0.25 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 + 2)G₂ = 10/(s + 1)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =