1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 34/(s² + 2s + 34) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 34/(s² + 2s + 34)
ζ =
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 20/(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) = 20/(s(s + 2))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 50 Ω の両端でとり、L = 50 mH、C = 1 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 50 ΩL = 50 mHC = 1 µF
Q =
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) = 434/(s(s + 6)(s + 7)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 434/(s(s + 6)(s + 7))
GM = dB
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 + 9)/(s(s + 1)(s + 4))、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 + 9)/(s(s + 1)(s + 4))
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 + 2)(s + 4)(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 + 2)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 10)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 5t に定常偏差 0.02 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 5tess = 0.02
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PD 制御器 C(s) = 25 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 25ζ = 0.707
Kd = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 15/(s + 6) を、センサのゲインが H = 0.5 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) = 15/(s + 6)H = 0.5
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 34/(s(s + 11)) 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。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 34/(s(s + 11))H = 2
σ =