1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 18/(s² + 5s + 18) 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) = 18/(s² + 5s + 18)
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 10 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 10 %
ζ =
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 = 22 kΩ, C = 100 nF です。220 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 = 22 kΩC = 100 nFf = 220 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) = K/(s(s + 2)(s + 8)) である。 ゲイン余裕が 20 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8))GM = 20 dB
K =
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) = 216/(s(s + 1)(s + 8)) 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) = 216/(s(s + 1)(s + 8))
N =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
ループ L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) について、閉ループ極を s = −0.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))s = −0.5
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 2)(s + 5)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 5 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 5 %
K =
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) = 4/(s + 2) を制御しています。閉ループは ωₙ = 10 rad/s、ζ = 0.8 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 10 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 3)(s + 8)) 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 + 3)(s + 8))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) 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 + 5))単位負帰還
ω = rad/s