技術士一次試験 機械部門 令和7年 Ⅲ-12 解答・解説|ステップ応答の立ち上がり時間と整定時間

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令和7年度 技術士第一次試験 機械部門 専門科目 Ⅲ-12 問題文 動的システムのステップ応答の図中の各時間の名称を選ぶ問題
技術士一次試験 機械部門 令和7年 Ⅲ-12 解説 正答② 立ち上がり時間 行き過ぎ時間 整定時間の定義から図の各区間を判定する

正答

② (ア)立ち上がり時間/(イ)行き過ぎ時間/(ウ)整定時間

解き方のポイント

計算は不要で、過渡応答の用語の定義を知っているかどうかだけを問う問題です。落とすともったいないので定義を正確に押さえてください。

立ち上がり時間は、定常レベルの10%から90%まで到達する時間です。図では0.1y0から0.9y0までの区間、つまり(ア)が該当します。

行き過ぎ時間は、応答が定常値を超えて最大値ymaxを迎えるまでの時間です。図の(イ)です。「オーバーシュートの頂点までの時間」と考えると分かりやすいでしょう。

整定時間は、応答が定常値からの許容範囲(通常は±5%)に納まるまでの時間です。図に0.95y0と1.05y0の線が引かれているのが、まさにこの±5%を示しています。したがって(ウ)です。

図中に1.05y0と0.95y0が明記されていることが、整定時間を指す決定的なヒントになっています。図の情報を読み落とさないでください。

この問題で問われている知識

ステップ応答/立ち上がり時間/行き過ぎ時間(オーバーシュート)/整定時間/過渡応答

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