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)+17s + 5G(s)C(s)−

プラント G(s) = 17/(s + 5) を、単位負帰還ループに入れる。 R に大きさ 2 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 17/(s + 5)単位負帰還R = 2
css =
2.やさしい
R(s)6G₂4G₃++4G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 6 と G₃ = 4 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 = 4 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 4G₂ = 6G₃ = 4符号:+ G₂、+ G₃
T =
3.ふつう
R(s)+4(s + 1)(s + 2)(s + 7)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 4(s + 1)/((s + 2)(s + 7)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 4(s + 1)/((s + 2)(s + 7))R = 10
ess =
4.ふつう
R(s)+39s + 9G(s)C(s)0.1H−

プラント G(s) = 39/(s + 9) を、センサのゲインが H = 0.1 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) = 39/(s + 9)H = 0.1R = 12
css =
5.むずかしい
R(s)+K(s + 2)(s + 3)(s + 8)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 2)(s + 3)(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 + 2)(s + 3)(s + 8))単位負帰還
ω = rad/s
6.むずかしい
R(s)+68s(s + 8)G(s)C(s)1H−

プラント G(s) = 68/(s(s + 8)) を、センサのゲイン H = 1 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その実部 σ を求めよ。

G(s) = 68/(s(s + 8))H = 1
σ =

解答

  1. 1. css = 1.545
  2. 2. T = 40
  3. 3. ess = 7.778
  4. 4. css = 36.28
  5. 5. ω = 6.782 rad/s
  6. 6. σ = −4

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。