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)+5s + 1G(s)C(s)−

プラント G(s) = 5/(s + 1) を、単位負帰還ループに入れる。 閉ループの時定数 τ を求めよ。

G(s) = 5/(s + 1)単位負帰還
τ = s
2.やさしい
R(s)+10G₁2G₂C(s)0.5H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 10 と G₂ = 2 が直列にあり、負のフィードバック経路のゲインは H = 0.5 である。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 10G₂ = 2H = 0.5
T =
3.ふつう
R(s)+31s + 3G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 31/(s + 3) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 2 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 31/(s + 3)H = 2R = 2
css =
4.ふつう
R(s)+K(s + 7)(s + 8)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 7)(s + 8)) 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 + 7)(s + 8))単位負帰還
K =
5.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+5s + 4プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 5/(s + 4) 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 0.125 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 5/(s + 4)D = 5css ≤ 0.125
K =
6.むずかしい
R(s)+17s + 4G₁+3s + 3G₂C(s)0.5H₁−1H₂−

G₁ = 17/(s + 4)、G₂ = 3/(s + 3)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 0.5、外側の負帰還 H₂ = 1 のブロック線図を簡単にせよ。C(s)/R(s) の直流ゲイン T(0) を求めよ。

G₁ = 17/(s + 4)G₂ = 3/(s + 3)H₁ = 0.5H₂ = 1
T(0) =

解答

  1. 1. τ = 0.1667 s
  2. 2. T = 1.818
  3. 3. css = 0.9538
  4. 4. K = 0.25
  5. 5. K = 39.2
  6. 6. T(0) = 0.7391

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。