1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 10(0 ≤ t < 1 s)を、h(t)、すなわち t = 0 の 1 から t = 2 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 < 1 sh(0) = 1, h(2) = 0
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] = −0.5·y[n − 1] + 4·x[n] に従い、静止状態から始まります。そのインパルス応答の標本 h[3] を求めなさい。
y[n] = −0.5y[n − 1] + 4x[n]x[n] = δ[n]
h[3] =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = 35/(s² + 8s + 17) の f(t) を平方完成によって求め、f(0.2) を計算せよ。
F(s) = 35/(s² + 8s + 17)t = 0.2 s
f(0.2) =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t) に従い、y(0) = 5、y′(0) = 0 である。t = 0 でステップ入力 u(t) = 4 を加える。ラプラス変換を用いて y(0.6) を求めよ。
y″ + 7y′ + 10y = 40·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 4t = 0.6 s
y(0.6) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 79/(s² + 3s + 79) 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) = 79/(s² + 3s + 79)
ts = s
6.ステップ応答むずかしい
R = 300 Ω、L = 500 mH、C = 2 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 10 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 = 300 ΩL = 500 mHC = 2 µFV = 10 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 = 10 kΩ, C = 4.7 nF です。34 kHz 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 = 10 kΩC = 4.7 nFf = 34 kHz
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) = 14/(s(s + 1)(s + 4)) である。 ∠L(jω) = −180° となる位相交差周波数 ω180 を求めよ。
L(s) = 14/(s(s + 1)(s + 4))
ω180 = rad/s