1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 78/(s² + 11s + 78) で、単位ステップ入力を受ける。 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) = 78/(s² + 11s + 78)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 175/(s(s + 8)) 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) = 175/(s(s + 8))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 15 rad/s における G(s) = 4050/((s + 15)(s + 18)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 4050/((s + 15)(s + 18))ω = 15 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) = 160/(s(s + 4)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 160/(s(s + 4))
ωc = rad/s
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
制御対象 G(s) = (s + 5)/((s − 2)(s + 2)) は s = 2 に不安定な極をもちます。比例ゲイン K で、その周りに単位フィードバックのループを組みます。閉ループが安定になる最小のゲイン Kmin を求めなさい。
G(s) = (s + 5)/((s − 2)(s + 2))
Kmin =
6.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡むずかしい
ループ L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) について、閉ループ極を s = −1.5 に置くゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))s = −1.5
K =
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 + 5)(s + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 5 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 5)(s + 10))ess = 5 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 3 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 5/(s + 1)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.6
Kp =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 3/(s + 2) には、ゲイン H₁ = 2 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 = 4 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。
G(s) = 3/(s + 2)H₁ = 2K = 4
T(0) =
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 + 2) 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 0.01 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 2/(s + 2)D = 1css ≤ 0.01
K =