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 + 7G(s)C(s)−

プラント G(s) = 17/(s + 7) を、単位負帰還ループに入れる。 閉ループの極 p を求めよ。

G(s) = 17/(s + 7)単位負帰還
p =
2.やさしい
R(s)14G₂1G₃+−7G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 14 と G₃ = 1 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 = 7 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 7G₂ = 14G₃ = 1符号:+ G₂、− G₃
T =
3.ふつう
R(s)+14s + 2G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 14/(s + 2) 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) = 14/(s + 2)H = 2R = 12
css =
4.ふつう
R(s)+12s(s + 6)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 12/(s(s + 6)) である。基準入力はランプ r(t) = 10·t である。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 12/(s(s + 6))r(t) = 10·t
ess =
5.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+6s + 10プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 6/(s + 10) 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 0.12 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 6/(s + 10)D = 10css ≤ 0.12
K =
6.むずかしい
R(s)+15コントローラ+D(s)+9s + 2プラントC(s)−

比例コントローラ K = 15 が、プラント G(s) = 9/(s + 2) 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 1 の基準ステップと大きさ 2 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。

K = 15G(s) = 9/(s + 2)D = 2R = 1
css =

解答

  1. 1. p = −24
  2. 2. T = 91
  3. 3. css = 5.6
  4. 4. ess = 5
  5. 5. K = 81.67
  6. 6. css = 1.117

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。