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)を、パルス h(t) = 1(0 ≤ t < 4 s)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) = 4, 0 ≤ t < 2 sh(t) = 1, 0 ≤ t < 4 s
Ay =
2.たたみ込みと LTI システムむずかしい
システムは y[n] = −0.8·y[n − 1] + 0.5·x[n] に従い、静止状態から始まります。入力は単位ステップ x[n] = u[n] です。y[5] を求めなさい。
y[n] = −0.8y[n − 1] + 0.5x[n]x[n] = u[n]
y[5] =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = 35/(s² + 2s + 5) の f(t) を平方完成によって求め、f(1) を計算せよ。
F(s) = 35/(s² + 2s + 5)t = 1 s
f(1) =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 9y′ + 20y = 40·u(t) に従う。系は静止状態(y(0) = 0、y′(0) = 0)から始まり、入力は t ≥ 0 で大きさ 2 のステップ u(t) である。ラプラス変換を用いて出力 y(0.1) を求めよ。
y″ + 9y′ + 20y = 40·u(t)u(t) = 2y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.1 s
y(0.1) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 153/(s² + 5s + 51) 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) = 153/(s² + 5s + 51)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
単位負帰還ループの G(s) = 175/(s(s + 16)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。
G(s) = 175/(s(s + 16))
ts = s
7.ボード線図と余裕ふつう
図の RC ハイパスフィルタ は R = 47 kΩ, C = 22 nF です。38 Hz 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 = 47 kΩC = 22 nFf = 38 Hz
φ = °
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) = K/(s(s + 2)(s + 10)) である。 ゲイン余裕が 4 dB となるゲイン K を求めよ。
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))GM = 4 dB
K =