1.たたみ込みと LTI システムふつう
パルス x(t) = 5(0 ≤ t < 1 s)を、パルス h(t) = 3(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) = 5, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 3, 0 ≤ t < 4 s
Ay =
2.たたみ込みと LTI システムむずかしい
入力 x(t) = 10·cos(6t) が、h(t) = 5·e−2tu(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) = 5e−2tu(t)x(t) = 10cos(6t)
Ym =
3.ラプラス変換ふつう
F(s) = (s + 17)/(s² + 8s + 52) の f(t) を平方完成によって求め、f(0.4) を計算せよ。
F(s) = (s + 17)/(s² + 8s + 52)t = 0.4 s
f(0.4) =
4.ラプラス変換むずかしい
ある系が y″ + 7y′ + 6y = 6·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(0.5) を求めよ。
y″ + 7y′ + 6y = 6·u(t)u(t) = 10y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.5 s
y(0.5) =
5.ステップ応答ふつう
ある系の伝達関数は G(s) = 132/(s² + 2s + 44) で、単位ステップ入力を受ける。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 132/(s² + 2s + 44)
tp = s
6.ステップ応答むずかしい
R = 500 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 = 500 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 = 1 kΩ, C = 10 nF です。4 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 = 1 kΩC = 10 nFf = 4 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) = 24/(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) = 24/(s(s + 10))
ωc = rad/s