1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 128/(s² + 12s + 64) 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) = 128/(s² + 12s + 64)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
零点をもたない 2 次系のステップ応答で、オーバーシュートを 12 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 12 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 1 kΩ, C = 1 nF です。480 kHz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 1 kΩC = 1 nFf = 480 kHz
φ = °
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) = 4/(s(s + 1)(s + 2)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 2))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))、K > 0 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 + 2)(s + 4)(s + 5))
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 + 10)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.4 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0.4
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 2.5/(2s + 1) を、比例ゲイン K = 5 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 2.5/(2s + 1)K = 5
ess = %
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 5 + 4/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 4)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 2t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 5 + 4/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 4))r(t) = 2t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 9)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 9))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 2/(s + 1)、G₂ = 1/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、外側の負帰還 H₂ = 0.25 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 2/(s + 1)G₂ = 1/(s + 7)H₁ = 4H₂ = 0.25
T(0) =