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)+10GC(s)0.025H+

ゲイン G = 10 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 = 10H = 0.025正帰還
T =
2.やさしい
R(s)+12G₁4G₂C(s)0.05H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 12 と G₂ = 4 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 = 12G₂ = 4H = 0.05
T =
3.ふつう
R(s)+11(s + 8)(s + 3)(s + 9)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 11(s + 8)/((s + 3)(s + 9)) 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) = 11(s + 8)/((s + 3)(s + 9))R = 10
ess =
4.ふつう
R(s)+Ks(s + 6)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/(s(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。閉ループが臨界減衰(等しい 2 つの実数極)になるゲイン K を求めよ。

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

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 3/(s + 3) 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 0.01 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 3/(s + 3)D = 1css ≤ 0.01
K =
6.むずかしい
R(s)+72s(s + 12)G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 72/(s(s + 12)) 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。 その虚部 ωd(正の値)を rad/s で求めよ。

G(s) = 72/(s(s + 12))H = 2
ωd = rad/s

解答

  1. 1. T = 13.33
  2. 2. T = 14.12
  3. 3. ess = 2.348
  4. 4. K = 9
  5. 5. K = 99
  6. 6. ωd = 10.39 rad/s

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。