1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 22/(s² + 3s + 22) 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) = 22/(s² + 3s + 22)
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 5 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 5 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 2142/((s + 17)(s + 18)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 2142/((s + 17)(s + 18))ω = 8 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) = K/(s(s + 2)(s + 5)) である。 ゲイン余裕が 8 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))GM = 8 dB
K =
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))、K > 0 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 + 1)(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 + 3)(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 + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
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 20 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 20 %
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) = 5/(s(s + 6)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.6 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 5/(s(s + 6))ζ = 0.6
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 13/(s + 8) を、センサのゲインが H = 0.25 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 2 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 13/(s + 8)H = 0.25R = 2
css =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) 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 + 2)(s + 3))単位負帰還
ω = rad/s