1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 64/(s² + 10s + 64) 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) = 64/(s² + 10s + 64)
ts = s
2.ステップ応答むずかしい
R = 13 Ω、L = 50 mH、C = 100 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 コンデンサ電圧のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
R = 13 ΩL = 50 mHC = 100 µFV = 10 V
%OS = %
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 = 22 kΩ, C = 2.2 nF です。33 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 = 22 kΩC = 2.2 nFf = 33 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) = 156/(s(s + 8)) である。 位相余裕 PM を度で求めよ。
L(s) = 156/(s(s + 8))
PM = °
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
単位フィードバックのループで L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4))、K > 0 です。閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めなさい。
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
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(s + 3)(s + 5)) の根軌跡は、s = 0 と s = −3 の間で実軸から離れます。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
sb =
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 + 10)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 25 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 25 %
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) = 2/(s(s + 6)) 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) = 2/(s(s + 6))ζ = 0.5
K =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 7(s + 8)/((s + 5)(s + 7)) である。基準入力に大きさ 1 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 7(s + 8)/((s + 5)(s + 7))R = 1
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 7/(s + 2)、G₂ = 9/(s + 5)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 2、外側の負帰還 H₂ = 0.2 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。
G₁ = 7/(s + 2)G₂ = 9/(s + 5)H₁ = 2H₂ = 0.2
T(0) =