1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 42/(s² + 9s + 42) で、単位ステップ入力を受ける。 減衰比 ζ を求めよ。
G(s) = 42/(s² + 9s + 42)
ζ =
2.ステップ応答むずかしい
零点をもたない 2 次系のステップ応答で、オーバーシュートは 4.3 % で、最初のピークは t = 1.5 s に現れる。固有角周波数 ωn を求めよ。
%OS = 4.3 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
3.ボード線図と余裕ふつう
図の直列 RLC バンドパスフィルタでは、出力は R = 50 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 0.47 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 50 ΩL = 10 mHC = 0.47 µF
Q =
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) = 20/(s(s + 2)(s + 9)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 20/(s(s + 2)(s + 9))
ω180 = rad/s
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) = 2080/(s(s + 5)(s + 8)) 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) = 2080/(s(s + 5)(s + 8))
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(s + 5)) の根軌跡を示します。閉ループ極の減衰比が ζ = 0.8 となるゲイン K を求めなさい。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 1t が、G(s) = 10(s + 2)/(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 + 2)/(s(s + 10))r(t) = 1t
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) = 1/(s + 1) を制御しています。閉ループは ωₙ = 10 rad/s、ζ = 1 でなければなりません。比例ゲイン Kp を求めなさい。
G(s) = 1/(s + 1)ωₙ = 10 rad/sζ = 1
Kp =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 6)) 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 + 1)(s + 6))単位負帰還
K =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 26/(s(s + 6)) を、センサのゲイン H = 1 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その実部 σ を求めよ。
G(s) = 26/(s(s + 6))H = 1
σ =