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)+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 =
2.やさしい
R(s)+13GC(s)0.02H+

ゲイン G = 13 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 = 13H = 0.02正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+5K+10s + 7G(s)C(s)4H₁−−

プラント G(s) = 10/(s + 7) には、ゲイン H₁ = 4 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 = 5 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。

G(s) = 10/(s + 7)H₁ = 4K = 5
T(0) =
4.ふつう
R(s)+16K+6s + 8G(s)C(s)4H₁−−

プラント G(s) = 6/(s + 8) には、ゲイン H₁ = 4 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 = 16 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) = 6/(s + 8)H₁ = 4K = 16
p =
5.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+8s + 9プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 8/(s + 9) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 0.5 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.004444 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 8/(s + 9)D = 0.5css ≤ 0.004444
K =
6.むずかしい
R(s)+22コントローラ+D(s)+3s + 7プラントC(s)−

比例コントローラ K = 22 が、プラント G(s) = 3/(s + 7) 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 1 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。

K = 22G(s) = 3/(s + 7)D = 1R = 1
css =

解答

  1. 1. T = 33.33
  2. 2. T = 17.57
  3. 3. T(0) = 0.5155
  4. 4. p = −128
  5. 5. K = 111.4
  6. 6. css = 0.9452

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。