1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 15.5/(s² + 6s + 31) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 15.5/(s² + 6s + 31)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 295/(s(s + 16)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 295/(s(s + 16))
ts = s
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 = 10 kΩ, C = 2.2 nF です。72 kHz 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 = 10 kΩC = 2.2 nFf = 72 kHz
|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) = 30.4/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 30.4/(s(s + 8))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 5)) は s = 4 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 5))
Kmin =
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 + 3)/((s + 5)(s + 6)(s + 10)) 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 + 3)/((s + 5)(s + 6)(s + 10))
σa =
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 4 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 4 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 4))ζ = 0.707
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 8/(s + 1) を、センサのゲインが H = 0.1 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。
G(s) = 8/(s + 1)H = 0.1
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K = 10 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)。 R = 0 のとき、大きさ 5 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。
K = 10G(s) = 1/(s + 6)D = 5R = 0
css =