比例制御器 K = 2 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s + 5) を制御しています。大きさ 2 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 + 5)K = 2r = 2
y(∞) =
2.やさしい
単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が G(s) = 10/((s + 4)(s + 5)) です。位置偏差定数 Kp を求めなさい。
G(s) = 10/((s + 4)(s + 5))
Kp =
3.ふつう
ランプ入力 r(t) = 0.5t が、G(s) = 20/(s(s + 2)(s + 10)) 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) = 20/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 0.5t
ess =
4.ふつう
単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 10 % となるゲイン K を求めなさい。
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 10 %
K =
5.むずかしい
比例制御器 K = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 2)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。
G(s) = 2/(s(s + 2))K = 4
tp = s
6.むずかしい
PI 制御器 C(s) = Kp + Ki/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/(s + 2) を制御しています。閉ループは ωₙ = 5 rad/s、ζ = 0.6 でなければなりません。積分ゲイン Ki を求めなさい。
G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.6
Ki =
解答
- 1. y(∞) = 0.5714
- 2. Kp = 0.5
- 3. ess = 0.5
- 4. K = 18
- 5. tp = 1.187 s
- 6. Ki = 6.25
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。