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)+8GC(s)0.1H+

ゲイン G = 8 の増幅器に、ゲイン H = 0.1 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 = 0.1正帰還
T =
2.やさしい
R(s)+14G₁10G₂C(s)0.05H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 14 と G₂ = 10 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。

G₁ = 14G₂ = 10H = 0.05
T =
3.ふつう
R(s)+12s + 7G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 12/(s + 7) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 12 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 12/(s + 7)H = 2R = 12
css =
4.ふつう
R(s)+4K+2s + 1G(s)C(s)0.5H₁−−

プラント G(s) = 2/(s + 1) には、ゲイン H₁ = 0.5 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 = 4 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) = 2/(s + 1)H₁ = 0.5K = 4
T(0) =
5.むずかしい
R(s)+3コントローラ+D(s)+7s + 8プラントC(s)−

比例コントローラ K = 3 が、プラント G(s) = 7/(s + 8) 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)。 R = 0 のとき、大きさ 2 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。

K = 3G(s) = 7/(s + 8)D = 2R = 0
css =
6.むずかしい
R(s)+Ks(s + 7)(s + 9)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/(s(s + 7)(s + 9)) 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(s + 7)(s + 9))単位負帰還
Kmax =

解答

  1. 1. T = 40
  2. 2. T = 17.5
  3. 3. css = 4.645
  4. 4. T(0) = 0.8
  5. 5. css = 0.4828
  6. 6. Kmax = 1008

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。