1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 142/(s² + 11s + 71) 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) = 142/(s² + 11s + 71)
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 + 20)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 25 %
K =
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 = 1 mH、C = 0.47 µF である。 中心(共振)周波数 f0 を Hz で求めよ。
R = 10 ΩL = 1 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) = 190/(s(s + 10)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 190/(s(s + 10))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 2250/(s(s + 5)(s + 10)) 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) = 2250/(s(s + 5)(s + 10))
N =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
単位フィードバックのループで L(s) = K/(s(s + 3)(s + 2)) です。根軌跡の漸近線が実軸と交わる点 σa を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 2))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 2t が、G(s) = 2(s + 1)/(s(s + 1)) 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 + 1)/(s(s + 1))r(t) = 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 5 rad/s、ζ = 0.8 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.8
Kp =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 40/(s(s + 1)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 40/(s(s + 1))r(t) = 2·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 6/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 0.5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.0075 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 6/(s + 8)D = 0.5css ≤ 0.0075
K =