解答つきステップ応答ワークシート

無料で印刷できるステップ応答のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
t (s)y(t)100.6 s?

1 次系 G(s) = 25/(s + 5) に、t = 0 で大きさ 2 のステップ入力を加える。系は静止状態から始まる。 t = 0.6 s における出力 y(0.6) を求めよ。

G(s) = 25/(s + 5)U = 2t = 0.6 s
y(0.6) =
2.やさしい
t (s)y(t)20t = ?80 %

1 次系 G(s) = 2/(1s + 1) に、t = 0 で大きさ 10 のステップ入力を加える。系は静止状態から始まる。 出力が最終値の 80 % に達するまでの時間はどれだけか。t を求めよ。

G(s) = 2/(1s + 1)U = 1080 %
t = s
3.ふつう
t (s)y(t)3

ある系の伝達関数は G(s) = 36/(s² + 3s + 12) で、単位ステップ入力を受ける。 極は s = σ ± jωd である。その実部 σ を求めよ。

G(s) = 36/(s² + 3s + 12)
σ =
4.ふつう
t (s)y(t)3ts​ = ?

ある系の伝達関数は G(s) = 228/(s² + 10s + 76) で、単位ステップ入力を受ける。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。

G(s) = 228/(s² + 10s + 76)
ts = s
5.むずかしい
R(s)+Ks(s + 8)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = K/(s(s + 8)) である。ステップ応答のオーバーシュートが 10 % になるゲイン K を求めよ。

G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 10 %
K =
6.むずかしい
R(s)+205s(s + 20)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 205/(s(s + 20)) である。ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、閉ループのステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。

G(s) = 205/(s(s + 20))
ts = s

解答

  1. 1. y(0.6) = 9.502
  2. 2. t = 1.609 s
  3. 3. σ = −1.5
  4. 4. ts = 0.8 s
  5. 5. K = 45.78
  6. 6. ts = 0.4 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。