1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 12/(s² + s + 4) 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) = 12/(s² + s + 4)
tp = s
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 + 10)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 25 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 25 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 10 rad/s における G(s) = 48(s + 3)/(s(s + 11)) の位相 ∠G(jω) を度で求めよ。
G(s) = 48(s + 3)/(s(s + 11))ω = 10 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) = 68/(s(s + 3)(s + 5)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 68/(s(s + 3)(s + 5))
ω180 = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)) 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 + 8)(s + 10))
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 + 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
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 1)(s + 4)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 2 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 2 %
K =
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 + 8)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.8 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 4/(s(s + 8))ζ = 0.8
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 6/(s + 4) には、ゲイン H₁ = 1 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 5 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 6/(s + 4)H₁ = 1K = 5
p =
10.ブロック線図むずかしい
比例コントローラ K が、プラント G(s) = 1/(s + 3) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 2 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.03333 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 1/(s + 3)D = 2css ≤ 0.03333
K =