1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 13/(s² + 8s + 26) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。
G(s) = 13/(s² + 8s + 26)
σ =
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 + 12)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 5 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 12))%OS = 5 %
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 = 1 kΩ, C = 4.7 nF です。170 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 = 1 kΩC = 4.7 nFf = 170 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) = 3800/(s(s + 20)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 3800/(s(s + 20))
ωc = 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 K = 30、L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) 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 + 3)(s + 5))K = 30
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 + 6)(s² + 6s + 13)) 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 + 6)(s² + 6s + 13))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
ランプ入力 r(t) = 1t が、G(s) = 5/(s(s + 4)) 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) = 5/(s(s + 4))r(t) = 1t
ess =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
比例制御器 K = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 2)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 5/(s(s + 2))K = 4
%OS = %
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 1(s + 4)/((s + 8)(s + 9)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 1(s + 4)/((s + 8)(s + 9))R = 10
ess =
10.ブロック線図むずかしい
G₁ = 20/(s + 1)、G₂ = 8/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、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 = 20/(s + 1)G₂ = 8/(s + 7)H₁ = 0.5H₂ = 0.1
T(0) =