1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 45.5/(s² + 10s + 91) 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) = 45.5/(s² + 10s + 91)
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) = 235/(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) = 235/(s(s + 4))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 20 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 0.47 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 20 ΩL = 10 mHC = 0.47 µF
f0 = Hz
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) = 50/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 50/(s(s + 10))
PM = °
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 + 8)/(s(s + 2)(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 + 8)/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 4)) 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 + 2)(s + 4))
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 + 4)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 10 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 4))ess = 10 %
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) = 1/(s + 2) を制御しています。閉ループは ωₙ = 6 rad/s、ζ = 0.7 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 1/(s + 2)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.7
Kp =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 3(s + 7)/((s + 2)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 5 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 3(s + 7)/((s + 2)(s + 9))R = 5
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 1)(s + 6))単位負帰還
Kmax =