1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 100/(s² + 12s + 100) 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) = 100/(s² + 12s + 100)
tp = s
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、オーバーシュートを 40 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 40 %
ζ =
3.ボード線図と余裕ふつう
ω = 5 rad/s における G(s) = 1520/((s + 4)(s + 20)) の正確な大きさ |G(jω)| を dB で求めよ。
G(s) = 1520/((s + 4)(s + 20))ω = 5 rad/s
|G(jω)| = 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) = 402/(s(s + 7)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 402/(s(s + 7)(s + 9))
GM = dB
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 + 7)/(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 + 7)/(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 + 2)(s² + 2s + 2)) 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 + 2)(s² + 2s + 2))
θd = °
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 + 4)(s + 5)) 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 + 4)(s + 5))ess = 25 %
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 2 + 4/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/((s + 1)(s + 10)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 1t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 2/((s + 1)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
9.ブロック線図ふつう
プラント G(s) = 33/(s + 7) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。
G(s) = 33/(s + 7)H = 2
τ = s
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 56/(s(s + 11)) 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。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。
G(s) = 56/(s(s + 11))H = 1
ωd = rad/s