1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 1(0 ≤ t < 3 s)を、h(t)、すなわち t = 0 の 3 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) = 1, 0 ≤ t < 3 sh(0) = 3, h(2) = 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(3t) が、h(t) = 10·e−2tu(t) のシステムに加えられます。入力に対する定常出力の位相 φ を、度で求めなさい。
h(t) = 10e−2tu(t)x(t) = 5cos(3t)
φ = °
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = (4s + 37)/(s² + 8s + 32) の f(t) を平方完成によって求め、f(0.3) を計算せよ。
F(s) = (4s + 37)/(s² + 8s + 32)t = 0.3 s
f(0.3) =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 5y′ + 6y = 12·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 10 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″ + 5y′ + 6y = 12·u(t)u(t) = 10y(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) = 102/(s² + 5s + 34) で、単位ステップ入力を受ける。 固有角周波数 ωn を rad/s で求めよ。
G(s) = 102/(s² + 5s + 34)
ωn = rad/s
6.ステップ応答むずかしい
R = 90 Ω、L = 500 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。 コンデンサ電圧のピーク値 vC,max を求めよ。
R = 90 ΩL = 500 mHC = 22 µFV = 24 V
vC,max = V
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 = 22 nF です。360 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 = 10 kΩC = 22 nFf = 360 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) = 780/(s(s + 10)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 780/(s(s + 10))
ωc = rad/s