1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 39.5/(s² + 7s + 79) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 39.5/(s² + 7s + 79)
tp = s
2.ステップ応答むずかしい
R = 566 Ω、L = 500 mH、C = 1 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のピーク値 vC,max を求めよ。
R = 566 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 10 V
vC,max = V
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 8 rad/s における G(s) = 56/((s + 4)(s + 7)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 56/((s + 4)(s + 7))ω = 8 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) = K/(s(s + 6)(s + 9)) である。 ゲイン余裕が 10 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 9))GM = 10 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 = 16、L(s) = K/(s(s + 2)(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 + 2)(s + 8))K = 16
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 + 1)/(s(s + 4)(s + 8)(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 + 1)/(s(s + 4)(s + 8)(s + 5))
σa =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 2 + 5t(ステップとランプの和)が、G(s) = 4(s + 3)/(s(s + 1)(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) = 4(s + 3)/(s(s + 1)(s + 10))r(t) = 2 + 5t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 25 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 6)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 1/(s(s + 6))K = 25
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 18/(s + 1) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 18/(s + 1)H = 2R = 12
css =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 4/(s + 1)、G₂ = 10/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 0.2 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 = 4/(s + 1)G₂ = 10/(s + 7)H₁ = 0.5H₂ = 0.2
T(0) =