比例制御器 K = 10 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s + 10) を制御しています。大きさ 10 のステップ入力を加えます。出力の最終値 y(∞) を求めなさい。
解答つき定常偏差と PID 制御ワークシート
1.やさしい
G(s) = 1/(s + 10)K = 10r = 10
y(∞) =
2.やさしい
大きさ 5 のステップ入力が、G(s) = 40(s + 2)/((s + 2)(s + 5)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。
G(s) = 40(s + 2)/((s + 2)(s + 5))r(t) = 5·u(t)
ess =
3.ふつう
プロセス G(s) = 0.5/(5s + 1) を、比例ゲイン K = 1 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。
G(s) = 0.5/(5s + 1)K = 1
ess = %
4.ふつう
放物線入力 r(t) = 10·t²/2 が、G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 2)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。
G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 2))r(t) = 10·t²/2
ess =
5.むずかしい
比例制御器 K が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 6)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.707 にするゲイン K を求めなさい。
G(s) = 2/(s(s + 6))ζ = 0.707
K =
6.むずかしい
PD 制御器 C(s) = 25 + Kd·s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 10/(s(s + 4)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にする微分ゲイン Kd を求めなさい。
G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 25ζ = 0.5
Kd = s
解答
- 1. y(∞) = 5
- 2. ess = 0.5556
- 3. ess = 66.67 %
- 4. ess = 4
- 5. K = 9.003
- 6. Kd = 1.181 s
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。