解答つきブロック線図ワークシート

無料で印刷できるブロック線図のワークシート: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
R(s)4G₂7G₃+−2G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 4 と G₃ = 7 に分かれる。それらの出力は図の符号(+ and −)で加算点に集まり、その和が G₁ = 2 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 2G₂ = 4G₃ = 7符号:+ G₂、− G₃
T =
2.やさしい
R(s)+8GC(s)0.02H+

ゲイン G = 8 の増幅器に、ゲイン H = 0.02 の経路による正帰還がかかっている(帰還信号は加算点で加えられる)。閉ループゲイン T = C/R を求めよ。

G = 8H = 0.02正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+K(s + 1)(s + 11)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 11)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。

G(s) = K/((s + 1)(s + 11))単位負帰還
K =
4.ふつう
R(s)+12(s + 7)(s + 1)(s + 5)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 12(s + 7)/((s + 1)(s + 5)) である。基準入力に大きさ 1 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 12(s + 7)/((s + 1)(s + 5))R = 1
ess =
5.むずかしい
R(s)+K(s + 1)(s + 3)(s + 6)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。

G(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))単位負帰還
Kmax =
6.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+5s + 4プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 5/(s + 4) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.25 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 5/(s + 4)D = 10css ≤ 0.25
K =

解答

  1. 1. T = −6
  2. 2. T = 9.524
  3. 3. K = 25
  4. 4. ess = 0.05618
  5. 5. Kmax = 252
  6. 6. K = 39.2

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。