1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 150/(s² + 8s + 50) 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) = 150/(s² + 8s + 50)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
R = 134 Ω、L = 500 mH、C = 10 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 12 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のピーク値 vC,max を求めよ。
R = 134 ΩL = 500 mHC = 10 µFV = 12 V
vC,max = V
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 6(s + 8)/(s(s + 2)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 6(s + 8)/(s(s + 2))ω = 8 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) = 96/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 96/(s(s + 8))
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 = 14、L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)) 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 + 2)(s + 5))K = 14
m =
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 + 3)(s + 10)) について、閉ループ極を s = −1 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))s = −1
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 10)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 2t に定常偏差 0.05 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 2tess = 0.05
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 16 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。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 4/(s(s + 4))K = 16
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 8(s + 8)/((s + 4)(s + 5)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 8(s + 8)/((s + 4)(s + 5))R = 10
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) = 4/(s + 7) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 2 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.05714 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 4/(s + 7)D = 2css ≤ 0.05714
K =