1.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 192/(s² + 11s + 64) 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) = 192/(s² + 11s + 64)
σ =
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 15 % にしたい。減衰比 ζ を求めよ。
%OS = 15 %
ζ =
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 = 10 Ω の両端でとり、L = 10 mH、C = 10 µF である。 Q 値 Q を求めよ。
R = 10 ΩL = 10 mHC = 10 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) = 192/(s(s + 4)(s + 8)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 192/(s(s + 4)(s + 8))
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 + 1)(s + 4)(s + 5))、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 + 1)(s + 4)(s + 5))
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 + 10)) 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 + 10))
θd = °
7.定常偏差と PID 制御ふつう
G(s) = K/(s(s + 1)) の単位フィードバックのループが、ランプ入力 r(t) = 1t に定常偏差 0.01 で追従しなければなりません。ゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 1tess = 0.01
K =
8.定常偏差と PID 制御むずかしい
PI 制御器 C(s) = 5 + 10/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/((s + 2)(s + 4)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 5t に対する定常偏差 ess を求めなさい。
C(s) = 5 + 10/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
9.ブロック線図ふつう
単位負帰還ループの G(s) = 6/(s(s + 5)) である。基準入力はランプ r(t) = 1·t である。定常偏差 ess を求めよ。
G(s) = 6/(s(s + 5))r(t) = 1·t
ess =
10.ブロック線図むずかしい
プラント G(s) = 64/(s(s + 5)) を、センサのゲイン H = 2 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) = 64/(s(s + 5))H = 2
σ =