1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 29/(s² + 7s + 58) 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) = 29/(s² + 7s + 58)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 290/(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) = 290/(s(s + 12))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 5 rad/s における G(s) = 15(s + 2)/(s(s + 1)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 15(s + 2)/(s(s + 1))ω = 5 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) = 148/(s(s + 3)(s + 8)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 148/(s(s + 3)(s + 8))
ω180 = rad/s
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 = 192、L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) 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 + 6)(s + 10))K = 192
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 + 1)(s + 2)(s + 5)) 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 + 1)(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 2 + 4t(ステップとランプの和)が、G(s) = 20/(s(s + 5)) 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(s + 5))r(t) = 2 + 4t
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) = 4/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.4 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 4))ζ = 0.4
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 9)(s + 10)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/((s + 9)(s + 10))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)) 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 + 1)(s + 4)(s + 5))単位負帰還
ω = rad/s