1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 14/(s² + 4s + 7) で、単位ステップ入力を受ける。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 14/(s² + 4s + 7)
ts = s
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 + 4)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 30 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 30 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 4 rad/s における G(s) = 12(s + 6)/(s(s + 9)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 12(s + 6)/(s(s + 9))ω = 4 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) = 24/(s(s + 1)(s + 6)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 24/(s(s + 1)(s + 6))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。
L(s) = 252/(s(s + 3)(s + 4))
N =
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 + 6)(s + 8)) の根軌跡は、s = 0 と s = −6 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 + 6)(s + 8))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 3t が、G(s) = 4/(s(s + 2)(s + 5)) 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) = 4/(s(s + 2)(s + 5))r(t) = 3t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 4)) 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) = 5/(s(s + 4))K = 8
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 12(s + 4)/((s + 7)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 2 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 12(s + 4)/((s + 7)(s + 9))R = 2
ess =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K = 6 が、プラント G(s) = 1/(s + 6) を単位負帰還ループで駆動する。外乱 D はプラントの入力に加わる(コントローラの出力に加算される)。 大きさ 2 の基準ステップと大きさ 1 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。
K = 6G(s) = 1/(s + 6)D = 1R = 2
css =