1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 2 s、それ以外は 0)が、インパルス応答 h(t) = 5(0 ≤ t < 4 s、それ以外は 0)のシステムに加えられます。t = 1.5 s での出力 y(1.5) を求めなさい。
x(t) = 4, 0 ≤ t < 2 sh(t) = 5, 0 ≤ t < 4 st = 1.5 s
y(1.5) =
2.たたみ込みと LTI システムむずかしい
入力 x(t) = 5·cos(7.5t) が、h(t) = 2·e−5tu(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) = 2e−5tu(t)x(t) = 5cos(7.5t)
Ym =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = (5s + 29)/(s² + 8s + 17) の f(t) を平方完成によって求め、f(0.25) を計算せよ。
F(s) = (5s + 29)/(s² + 8s + 17)t = 0.25 s
f(0.25) =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が微分方程式 y″ + 9y′ + 18y = u′ + u 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 = 0.1 s におけるインパルス応答 g(t) を計算せよ。g(0.1) を求めよ。
y″ + 9y′ + 18y = u′ + ut = 0.1 s
g(0.1) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 29/(s² + 8s + 58) で、単位ステップ入力を受ける。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 29/(s² + 8s + 58)
ts = s
6.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 + 4)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 10 % になるゲイン K を求めよ。
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 10 %
K =
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 = 22 kΩ, C = 4.7 nF です。7.7 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 = 22 kΩC = 4.7 nFf = 7.7 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) = 714/(s(s + 7)(s + 9)) である。 ゲイン余裕 GM を dB で求めよ。
L(s) = 714/(s(s + 7)(s + 9))
GM = dB