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)+4GC(s)0.04H+

ゲイン G = 4 の増幅器に、ゲイン H = 0.04 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 = 4H = 0.04正帰還
T =
2.やさしい
R(s)+20GC(s)0.02H+

ゲイン G = 20 の増幅器に、ゲイン H = 0.02 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 = 0.02正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+36s + 3G(s)C(s)0.25H−

プラント G(s) = 36/(s + 3) を、センサのゲインが H = 0.25 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。

G(s) = 36/(s + 3)H = 0.25
τ = s
4.ふつう
R(s)+12K+2s + 6G(s)C(s)5H₁−−

プラント G(s) = 2/(s + 6) には、ゲイン H₁ = 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 = 12 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) = 2/(s + 6)H₁ = 5K = 12
p =
5.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+10s + 10プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 10/(s + 10) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.5 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 10/(s + 10)D = 5css ≤ 0.5
K =
6.むずかしい
R(s)+20コントローラ+D(s)+4s + 10プラントC(s)−

比例コントローラ K = 20 が、プラント G(s) = 4/(s + 10) 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 = 20G(s) = 4/(s + 10)D = 2R = 0
css =

解答

  1. 1. T = 4.762
  2. 2. T = 33.33
  3. 3. τ = 0.08333 s
  4. 4. p = −40
  5. 5. K = 9
  6. 6. css = 0.08889

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。