1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 88/(s² + 6s + 88) 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) = 88/(s² + 6s + 88)
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) = 115/(s(s + 16)) 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) = 115/(s(s + 16))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 3.3 kΩ, C = 2.2 nF です。5.5 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 = 2.2 nFf = 5.5 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) = 10/(s(s + 4)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 10/(s(s + 4))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは正帰還で、L(s) = 50/(s(s + 2)(s + 3)) です。右半平面にある閉ループ極の個数 N はいくつですか。
L(s) = 50/(s(s + 2)(s + 3))
N =
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 + 3)) の根軌跡を示します。2 つの閉ループ極が実軸上で一致する分岐点 sb でのゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/((s + 1)(s + 3))
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 1)) 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 0.05 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 + 1))r(t) = 5tess = 0.05
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 16 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 10)) 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 + 10))K = 16
ts = s
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 46/(s(s + 6)) である。基準入力はランプ r(t) = 2·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 46/(s(s + 6))r(t) = 2·t
ess =
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) = 2/(s + 3) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.1333 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 2/(s + 3)D = 1css ≤ 0.1333
K =