1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 45/(s² + 8s + 90) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。
G(s) = 45/(s² + 8s + 90)
σ =
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 120/(s(s + 10)) 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) = 120/(s(s + 10))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 1 rad/s における G(s) = 2772/((s + 11)(s + 14)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 2772/((s + 11)(s + 14))ω = 1 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) = 296/(s(s + 4)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 296/(s(s + 4)(s + 9))
GM = dB
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 + 2)(s + 3)) です。ゲインを上げていくと、閉ループが安定限界に達します。持続振動の周波数 ω を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
ω = rad/s
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 + 11)/(s(s + 4)) の根軌跡は、s = 0 と s = −4 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。合流点 si を求めなさい。
L(s) = K(s + 11)/(s(s + 4))
si =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
放物線入力 r(t) = 5·t²/2 が、G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 1)) 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 + 2)/(s²(s + 1))r(t) = 5·t²/2
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 5 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 4)) 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) = 5/(s(s + 4))K = 5
ts = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 6/(s(s + 9)) である。基準入力はランプ r(t) = 1·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 6/(s(s + 9))r(t) = 1·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 19/(s + 4)、G₂ = 3/(s + 5)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、外側の負帰還 H₂ = 0.1 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 = 19/(s + 4)G₂ = 3/(s + 5)H₁ = 4H₂ = 0.1
T(0) =