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)+6s + 7G(s)C(s)−

プラント G(s) = 6/(s + 7) を、単位負帰還ループに入れる。 R に大きさ 10 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 6/(s + 7)単位負帰還R = 10
css =
2.やさしい
R(s)+15s + 7G(s)C(s)−

プラント G(s) = 15/(s + 7) を、単位負帰還ループに入れる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。

G(s) = 15/(s + 7)単位負帰還
T(0) =
3.ふつう
R(s)+13K+9s + 7G(s)C(s)0.5H₁−−

プラント G(s) = 9/(s + 7) 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 = 13 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。

G(s) = 9/(s + 7)H₁ = 0.5K = 13
p =
4.ふつう
R(s)+18s(s + 9)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 18/(s(s + 9)) 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) = 18/(s(s + 9))r(t) = 10·t
ess =
5.むずかしい
R(s)+72s(s + 10)G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 72/(s(s + 10)) を、センサのゲイン H = 2 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) = 72/(s(s + 10))H = 2
σ =
6.むずかしい
R(s)+K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 が、プラント G(s) = 9/(s + 2) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.9 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 9/(s + 2)D = 1css ≤ 0.9
K =

解答

  1. 1. css = 4.615
  2. 2. T(0) = 0.6818
  3. 3. p = −128.5
  4. 4. ess = 5
  5. 5. σ = −5
  6. 6. K = 0.8889

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。