1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 10(0 ≤ t < 2 s)を、h(t)、すなわち t = 0 の 2 から t = 4 s の 0 まで直線的に下がる三角形とたたみ込みます。y(t) = x(t) ∗ h(t) の下の面積 Ay を求めなさい。
x(t) = 10, 0 ≤ t < 2 sh(0) = 2, h(4) = 0
Ay =
2.たたみ込みと LTI システムむずかしい
入力 x(t) = 5·cos(2t) が、h(t) = 5·e−2tu(t) のシステムに加えられます。定常出力の振幅 Ym を求めなさい。
h(t) = 5e−2tu(t)x(t) = 5cos(2t)
Ym =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = (5s + 11)/(s² + 10s + 24) である。その逆変換は f(t) = A·e−4t + B·e−6t の形になる。部分分数展開により係数 A を求めよ。
F(s) = (5s + 11)/(s² + 10s + 24)
A =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が微分方程式 y″ + 7y′ + 6y = 4u′ + 19u で表される(入力 u(t)、出力 y(t))。その伝達関数 G(s) = Y(s)/U(s)(初期条件はゼロ)を求め、t = 0.8 s におけるインパルス応答 g(t) を計算せよ。g(0.8) を求めよ。
y″ + 7y′ + 6y = 4u′ + 19ut = 0.8 s
g(0.8) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 24/(s² + 2s + 12) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。
G(s) = 24/(s² + 2s + 12)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
R = 57 Ω、L = 200 mH、C = 22 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 24 V のステップを加える。コンデンサは充電されておらず、ステップの前には電流は流れていない。 減衰のない固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
R = 57 ΩL = 200 mHC = 22 µFV = 24 V
ωn = rad/s
7.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ローパスフィルタ は R = 1 kΩ, C = 2.2 nF です。140 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 = 1 kΩC = 2.2 nFf = 140 kHz
|H| = dB
8.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) = 82/(s(s + 5)(s + 6)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 82/(s(s + 5)(s + 6))
GM = dB