1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 9/(s² + 4s + 18) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 9/(s² + 4s + 18)
tp = s
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 60/(s(s + 12)) 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) = 60/(s(s + 12))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 30 rad/s における G(s) = 7(s + 3)/(s(s + 13)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 7(s + 3)/(s(s + 13))ω = 30 rad/s
∠G(jω) = °
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)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 4/(s(s + 1))
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 K = 1.2、L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)) で動作しています。閉ループが不安定になるまでに、ゲインを何倍まで上げられますか。倍率 m を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))K = 1.2
m =
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 + 1)(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4))
sb =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 5/(10s + 1) を、比例ゲイン K = 4 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) = 5/(10s + 1)K = 4
ess = %
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) = 2/(s(s + 5)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.8 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 2/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 28/(s + 1) を、センサのゲインが H = 0.5 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) = 28/(s + 1)H = 0.5
τ = s
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) = 4/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.05 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 4/(s + 8)D = 1css ≤ 0.05
K =