2次系のステップ応答・インパルス応答

伝達関数 G(s) = Kωₙ² / (s² + 2ζωₙs + ωₙ²) のパラメータをスライダーで変更し、応答波形の変化を観察する

伝達関数
G(s) = 1.00 × 1.00 s² + 2×0.50×1.00 s + 1.00
パラメータ設定
ゲイン K 1.00
固有角振動数 ωₙ [rad/s] 1.00
減衰比 ζ 不足減衰 0.50
ステップ応答 y(t)
インパルス応答 g(t)
📊 応答特性値
定常値 1.00
減衰状態 不足減衰 (ζ < 1)
減衰固有振動数 ωd 0.866 rad/s
振動周期 Td 7.26 s
オーバーシュート量 16.3 %
ピーク時間 tp 3.63 s

📖 数式リファレンス

【不足減衰 (0 < ζ < 1)】 ωd = ωₙ√(1 - ζ²) y(t) = K [1 - (e^(-ζωₙt)/√(1-ζ²)) sin(ωd·t + φ)] φ = arctan(√(1-ζ²) / ζ) g(t) = (Kωₙ/√(1-ζ²)) e^(-ζωₙt) sin(ωd·t) 【臨界減衰 (ζ = 1)】 y(t) = K [1 - (1 + ωₙt) e^(-ωₙt)] g(t) = K ωₙ² t e^(-ωₙt) 【過減衰 (ζ > 1)】 s₁ = ωₙ(-ζ + √(ζ²-1)), s₂ = ωₙ(-ζ - √(ζ²-1)) y(t) = K [1 + (s₂e^(s₁t) - s₁e^(s₂t)) / (s₁ - s₂)] 【オーバーシュート(不足減衰時)】 Mp = exp(-πζ/√(1-ζ²)) × 100 %