ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 17 と G₂ = 1 が直列にあり、負のフィードバック経路のゲインは H = 0.05 である。全体のゲイン T = C/R を求めよ。
解答つきブロック線図ワークシート
1.やさしい
G₁ = 17G₂ = 1H = 0.05
T =
2.やさしい
プラント G(s) = 13/(s + 5) を、単位負帰還ループに入れる。 R に大きさ 5 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。
G(s) = 13/(s + 5)単位負帰還R = 5
css =
3.ふつう
プラント G(s) = 5/(s + 2) には、ゲイン H₁ = 2 の内側(マイナー)の負帰還ループがある。コントローラのゲイン K = 16 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。
G(s) = 5/(s + 2)H₁ = 2K = 16
T(0) =
4.ふつう
プラント G(s) = K/(s(s + 19)) 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(s + 19))単位負帰還
K =
5.むずかしい
プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 6)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。
G(s) = K/((s + 1)(s + 6)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s
6.むずかしい
比例コントローラ K = 12 が、プラント G(s) = 9/(s + 5) を単位負帰還ループで駆動する。外乱 D はプラントの入力に加わる(コントローラの出力に加算される)。 大きさ 5 の基準ステップと大きさ 10 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。
K = 12G(s) = 9/(s + 5)D = 10R = 5
css =
解答
- 1. T = 9.189
- 2. css = 3.611
- 3. T(0) = 0.8696
- 4. K = 90.25
- 5. ω = 7.874 rad/s
- 6. css = 5.575
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