1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 170/(s² + 12s + 85) 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) = 170/(s² + 12s + 85)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
R = 36 Ω、L = 20 mH、C = 10 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のピーク値 vC,max を求めよ。
R = 36 ΩL = 20 mHC = 10 µFV = 10 V
vC,max = V
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 2 rad/s における G(s) = 41(s + 20)/(s(s + 2)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 41(s + 20)/(s(s + 2))ω = 2 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) = 178/(s(s + 4)(s + 10)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 178/(s(s + 4)(s + 10))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは K = 28.8、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))K = 28.8
m =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
ループ L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) について、閉ループ極を s = −0.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))s = −0.5
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 5·t²/2 が、G(s) = 2(s + 5)/(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) = 2(s + 5)/(s²(s + 4))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 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。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 10/(s(s + 8))K = 50
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 22/(s + 6) を、センサのゲインが H = 0.25 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 5 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 22/(s + 6)H = 0.25R = 5
css =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 7/(s + 2)、G₂ = 6/(s + 5)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 0.2 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 = 7/(s + 2)G₂ = 6/(s + 5)H₁ = 0.5H₂ = 0.2
T(0) =