1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 1(0 ≤ t < 1 s)を、パルス h(t) = 4(0 ≤ t < 1 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) = 1, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 4, 0 ≤ t < 1 s
Ay =
2.たたみ込みと LTI システムむずかしい
方形波が周期 T = 10 ms で +1 と −1 の間を切り替わります(各レベルに周期の半分ずつとどまります)。100 Hz のフーリエ成分の振幅 c1 を求めなさい。
±1T = 10 msf = 100 Hz
c1 =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = (4s + 8)/(s² + 13s + 42) である。その逆変換は f(t) = A·e−6t + B·e−7t の形になる。部分分数展開により係数 A を求めよ。
F(s) = (4s + 8)/(s² + 13s + 42)
A =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 9y′ + 18y = 27·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 5 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′ + 18y = 27·u(t)u(t) = 5y(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) = 87/(s² + 13s + 87) 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) = 87/(s² + 13s + 87)
%OS = %
6.ステップ応答むずかしい
R = 37 Ω、L = 100 mH、C = 47 µF の直列 RLC 回路に、t = 0 で 5 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 = 37 ΩL = 100 mHC = 47 µFV = 5 V
vC,max = V
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 = 47 nF です。18 Hz 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 = 47 kΩC = 47 nFf = 18 Hz
|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) = 20/(s(s + 8)) である。 |L(jω)| = 1 となるゲイン交差周波数 ωc を求めよ。
L(s) = 20/(s(s + 8))
ωc = rad/s