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たとえば伝達関数が
G(s)=k/1+Ts 
の形ならば、ゲイン、位相差について書き方がわかるのですが

レポートで
G(s)=1/2s^2+3s+1
という問題が出まして
ゲイン、位相は計算としてはできたのですが、図が描けません。
横軸が普通1/Tなどなので
そこをどう設定して、どう描けばよいかわかりません。

恥ずかしながら苦手な分野なので
なるでく詳しい解説を所望いたします。

教えて!goo グレード

A 回答 (1件)

図の詳しい描き方を習ってないのかな。


伝達関数の"掛け算"は、ボード線図上では"足し算"になります。(ゲインはlogをとったため.位相は、expの性質から)

G(s)=1/2s^2+3s+1 = {1/(2s+1)}・{1/(s+1)}となりますから、
1/(2s+1)・・・(1)
1/(s+1)・・・(2)
という1次系システムの掛け算になっています。
この2つのボード線図を書いて、それぞれ足しあわせればいいです。

もうちょっと詳しくいうと、(横軸の単位省略します)
(1)はT=2なので横軸が0.5のところで曲がりますね。
(2)は横軸が1のとこで曲がりますね。

この(1)と(2)の図をそれぞれ描いてください。
0.5までは両者とも0[dB]を取るので、0[dB]+0[dB]=0[dB]
0.5~1.0までは(1)が-20[dB/dec]、(2)が0[dB]
1.0以降は両者とも-20[dB/dec]になります。

このため、Gのゲイン千頭は,0.5まで0[dB]
0.5~1.0は-20[dB/dec]
1.0~は-40[dB/dec]
のグラフになります。

ボード線図は、制御工学上でめちゃくちゃ重要な図なので、いまのうちに得意にしておいたほうがいいですよ。
(後々、PIDとか位相進み遅れとか、ゲイン余裕・位相余裕・ループ整形とかやるかと思いますが、ボード線図を読めないとおわります)

演習本なんかは『演習で学ぶ基礎制御工学』なんかをお勧めします。
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