1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 28/(s² + 8s + 28) 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) = 28/(s² + 8s + 28)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 45/(s(s + 2)) 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) = 45/(s(s + 2))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 30 rad/s における G(s) = 700/((s + 7)(s + 20)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 700/((s + 7)(s + 20))ω = 30 rad/s
|G(jω)| = 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) = 98/(s(s + 4)(s + 7)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 98/(s(s + 4)(s + 7))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) 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(s + 5)(s + 6))
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 + 4)(s + 5)(s + 6)) の根軌跡を描きました。軌跡が虚軸と交わる周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 0.5·t²/2 が、G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 10)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。
G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
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) = 10/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 4 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) = 10/(s + 1)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.8
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 22/(s + 10) を、センサのゲインが H = 0.5 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 5 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 22/(s + 10)H = 0.5R = 5
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 62/(s(s + 7)) を、センサのゲイン H = 2 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。
G(s) = 62/(s(s + 7))H = 2
ωd = rad/s