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)+6G₁6G₂C(s)0.05H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 6 と G₂ = 6 が直列にあり、負のフィードバック経路のゲインは H = 0.05 である。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 6G₂ = 6H = 0.05
T =
2.やさしい
R(s)13G₂7G₃+−6G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 13 と G₃ = 7 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 = 6 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 6G₂ = 13G₃ = 7符号:+ G₂、− G₃
T =
3.ふつう
R(s)+36s(s + 8)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 36/(s(s + 8)) 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) = 36/(s(s + 8))r(t) = 10·t
ess =
4.ふつう
R(s)+8(s + 2)(s + 1)(s + 7)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 8(s + 2)/((s + 1)(s + 7)) である。基準入力に大きさ 10 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 8(s + 2)/((s + 1)(s + 7))R = 10
ess =
5.むずかしい
R(s)+14s(s + 3)G(s)C(s)0.5H−

プラント G(s) = 14/(s(s + 3)) を、センサのゲイン H = 0.5 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) = 14/(s(s + 3))H = 0.5
σ =
6.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+1s + 6プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 1/(s + 6) 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 0.04167 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 1/(s + 6)D = 5css ≤ 0.04167
K =

解答

  1. 1. T = 12.86
  2. 2. T = 36
  3. 3. ess = 2.222
  4. 4. ess = 3.043
  5. 5. σ = −1.5
  6. 6. K = 114

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。