1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 69/(s² + 7s + 23) 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) = 69/(s² + 7s + 23)
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) = K/(s(s + 20)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 20 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 20 %
K =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 3 rad/s における G(s) = 1088/((s + 4)(s + 16)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1088/((s + 4)(s + 16))ω = 3 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) = 12/(s(s + 2)(s + 3)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 12/(s(s + 2)(s + 3))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは K = 112、L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)) 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 + 4)(s + 10))K = 112
m =
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 + 3)(s² + 4s + 8)) について、上半平面にある複素極からの根軌跡の出発角 θd を、正の実軸から測って求めなさい。
L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 8))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
入力 r(t) = 5 + 3t(ステップとランプの和)が、G(s) = 10/(s(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) = 10/(s(s + 10))r(t) = 5 + 3t
ess =
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) = 1/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 1/(s(s + 4))ζ = 0.5
K =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 4)(s + 5)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/((s + 4)(s + 5))単位負帰還
K =
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) = 10/(s + 2) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 0.5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.125 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。
G(s) = 10/(s + 2)D = 0.5css ≤ 0.125
K =