1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 50/(s² + 8s + 25) 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) = 50/(s² + 8s + 25)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 100/(s(s + 10)) 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) = 100/(s(s + 10))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 50(s + 6)/(s(s + 3)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 50(s + 6)/(s(s + 3))ω = 8 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) = 6/(s(s + 1)(s + 4)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 6/(s(s + 1)(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 + 2)(s + 4)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
ω = rad/s
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 + 5)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.8 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 2/(1s + 1) を、比例ゲイン K = 9 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 2/(1s + 1)K = 9
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 20 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 5)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 4/(s(s + 5))K = 20
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 3)) 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 + 3))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 5/(s + 5)、G₂ = 7/(s + 6)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 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 + 5)G₂ = 7/(s + 6)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =