1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 65/(s² + 11s + 65) 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) = 65/(s² + 11s + 65)
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) = 55/(s(s + 2)) 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) = 55/(s(s + 2))
ts = s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の RL ローパスフィルタ は R = 22 Ω, L = 100 mH です。110 Hz の正弦波入力が加えられます。 ゲイン |H| = |vout/vin| を dB で求めよ。
R = 22 ΩL = 100 mHf = 110 Hz
|H| = 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) = 308/(s(s + 8)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 308/(s(s + 8)(s + 9))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループの開ループ伝達関数は L(s) = K/(s(s + 1)(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 + 1)(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)(s² + 8s + 17)) 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 + 1)(s² + 8s + 17))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 5t が、G(s) = 20/(s(s + 5)) 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) = 20/(s(s + 5))r(t) = 5t
ess =
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) = 4/(s + 2) を制御しています。閉ループは ωₙ = 4 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.6
Ki =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 13)) 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(s + 13))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。
G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8))単位負帰還
Kmax =