1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 153/(s² + 9s + 51) 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) = 153/(s² + 9s + 51)
σ =
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 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 25 %
K =
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 = 5 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 0.47 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 5 ΩL = 10 mHC = 0.47 µF
Q =
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) = 224/(s(s + 8)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 224/(s(s + 8))
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 + 2)(s + 6)) 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 + 2)(s + 6))
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(s + 2)(s + 8)) の根軌跡は、s = 0 と s = −2 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))
sb =
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) = 2(s + 4)/(s²(s + 10)) 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) = 2(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 5 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 1)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 1))Kp = 5ζ = 0.707
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 10)) 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 + 10))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 42/(s(s + 10)) を、センサのゲイン H = 1 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。
G(s) = 42/(s(s + 10))H = 1
ωd = rad/s