1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 78/(s² + 6s + 26) 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) = 78/(s² + 6s + 26)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 255/(s(s + 20)) 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) = 255/(s(s + 20))
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 = 100 Ω の両端でとり、L = 50 mH、C = 0.47 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 100 ΩL = 50 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) = 120/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 120/(s(s + 10))
PM = °
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 + 6)(s + 8)) 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 + 6)(s + 8))
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 + 3)(s + 5)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 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 + 3)(s + 5))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 10)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 1t に定常偏差 0.1 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 1tess = 0.1
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 10)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 2/(s(s + 10))ζ = 0.707
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 11/(s + 5) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 11/(s + 5)H = 2R = 12
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 72/(s(s + 6)) 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。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 72/(s(s + 6))H = 1
σ =