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)+11s + 4G(s)C(s)−

プラント G(s) = 11/(s + 4) 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) = 11/(s + 4)単位負帰還R = 10
css =
2.やさしい
R(s)+20GC(s)0.025H+

ゲイン G = 20 の増幅器に、ゲイン H = 0.025 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 = 20H = 0.025正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+38s + 6G(s)C(s)0.1H−

プラント G(s) = 38/(s + 6) 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 10 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 38/(s + 6)H = 0.1R = 10
css =
4.ふつう
R(s)+9(s + 7)(s + 2)(s + 8)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 9(s + 7)/((s + 2)(s + 8)) である。基準入力に大きさ 5 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 9(s + 7)/((s + 2)(s + 8))R = 5
ess =
5.むずかしい
R(s)+K(s + 3)(s + 6)(s + 8)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 3)(s + 6)(s + 8)) 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 + 3)(s + 6)(s + 8))単位負帰還
Kmax =
6.むずかしい
R(s)+15コントローラ+D(s)+6s + 8プラントC(s)−

比例コントローラ K = 15 が、プラント G(s) = 6/(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 10 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。

K = 15G(s) = 6/(s + 8)D = 10R = 0
css =

解答

  1. 1. css = 7.333
  2. 2. T = 40
  3. 3. css = 38.78
  4. 4. ess = 1.013
  5. 5. Kmax = 1386
  6. 6. css = 0.6122

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。