1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 46/(s² + 4s + 46) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 46/(s² + 4s + 46)
ζ =
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 + 5)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 10 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 10 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 3.3 kΩ, C = 100 nF です。960 Hz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 3.3 kΩC = 100 nFf = 960 Hz
|H| = dB
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) = 12/(s(s + 1)(s + 10)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 12/(s(s + 1)(s + 10))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) です。閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))
Kmax =
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 = 0.6 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.6
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 3t が、G(s) = 2/(s(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) = 2/(s(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 = 25 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。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 5/(s(s + 4))K = 25
tp = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 14/(s(s + 3)) である。基準入力はランプ r(t) = 5·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 14/(s(s + 3))r(t) = 5·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))単位負帰還
ω = rad/s