1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 32/(s² + 8s + 32) 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) = 32/(s² + 8s + 32)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 65/(s(s + 8)) 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) = 65/(s(s + 8))
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 = 10 Ω の両端でとり、L = 2 mH、C = 4.7 µF である。 −3 dB 帯域幅 BW を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 2 mHC = 4.7 µF
BW = 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) = 36/(s(s + 2)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 36/(s(s + 2))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 3)) は s = 1 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 3))
Kmin =
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 + 10)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.707 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.707
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 2)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 5t に定常偏差 0.02 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 + 2))r(t) = 5tess = 0.02
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 5 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 2)) 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) = 10/(s(s + 2))K = 5
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 2/(s + 3) には、ゲイン H₁ = 1 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 17 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 2/(s + 3)H₁ = 1K = 17
p =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 54/(s(s + 6)) を、センサのゲイン H = 2 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) = 54/(s(s + 6))H = 2
σ =