1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 68/(s² + 6s + 68) 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) = 68/(s² + 6s + 68)
%OS = %
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = K/(s(s + 6)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 30 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 6))%OS = 30 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 3.3 kΩ, C = 1 nF です。24 kHz の正弦波入力が加えられます。 vin に対する vout の位相のずれ φ を度で求めよ。
R = 3.3 kΩC = 1 nFf = 24 kHz
φ = °
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) = 160/(s(s + 4)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 160/(s(s + 4))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) 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 + 1)(s + 5))
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 + 1)(s² + 8s + 25)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 1)(s² + 8s + 25))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 5 + 2t(ステップとランプの和)が、G(s) = 2/(s(s + 2)(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) = 2/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 5 + 2t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 6)) を制御しています。 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) = 2/(s(s + 6))K = 50
ts = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 27/(s + 10) 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) = 27/(s + 10)H = 0.1
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 16/(s + 2)、G₂ = 10/(s + 8)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 1 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 16/(s + 2)G₂ = 10/(s + 8)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =