1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 134/(s² + 11s + 67) 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) = 134/(s² + 11s + 67)
%OS = %
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 = 30 rad/s における G(s) = 38(s + 13)/(s(s + 2)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 38(s + 13)/(s(s + 2))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) = K/(s(s + 5)(s + 9)) である。 ゲイン余裕が 15 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 9))GM = 15 dB
K =
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 = 38.4、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)) 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 + 4)(s + 8))K = 38.4
m =
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 + 6)/(s(s + 4)(s + 1)(s + 5)) 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 + 6)/(s(s + 4)(s + 1)(s + 5))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
プロセス G(s) = 1/(5s + 1) を、比例ゲイン K = 2 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) = 1/(5s + 1)K = 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) = 5/(s + 5) を制御しています。閉ループは ωₙ = 6 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 5/(s + 5)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.6
Kp =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 25/(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) = 25/(s + 1)H = 0.1
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 46/(s(s + 4)) 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) = 46/(s(s + 4))H = 2
ωd = rad/s