1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 118/(s² + 9s + 59) 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) = 118/(s² + 9s + 59)
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) = K/(s(s + 5)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 2 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 2 %
K =
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 = 100 nF です。1.4 kHz 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 = 3.3 kΩC = 100 nFf = 1.4 kHz
|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) = 54/(s(s + 2)(s + 6)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 54/(s(s + 2)(s + 6))
GM = dB
5.安定性:ラウス・フルビッツ法と根軌跡ふつう
図のループは負帰還で、L(s) = 144/(s(s + 2)(s + 6)) 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) = 144/(s(s + 2)(s + 6))
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 + 3)/(s(s + 1)) の根軌跡は、s = 0 と s = −1 の間で実軸から離れ、円を描いて零点の左側で再び実軸に戻ります。分岐点 sb を求めなさい。
L(s) = K(s + 3)/(s(s + 1))
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 20 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 20 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 10)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 10/(s(s + 10))K = 8
tp = s
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 3/(s + 4) には、ゲイン H₁ = 3 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 = 8 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。
G(s) = 3/(s + 4)H₁ = 3K = 8
p =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 18/(s + 4)、G₂ = 9/(s + 1)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、外側の負帰還 H₂ = 0.1 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 = 18/(s + 4)G₂ = 9/(s + 1)H₁ = 4H₂ = 0.1
T(0) =