ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 12 と G₂ = 10 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。
解答つきブロック線図ワークシート
1.やさしい
G₁ = 12G₂ = 10H = 0.05
T =
2.やさしい
プラント G(s) = 10/(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) = 10/(s + 1)単位負帰還
τ = s
3.ふつう
プラント G(s) = 10/(s + 7) 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 = 10 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) = 10/(s + 7)H₁ = 5K = 10
p =
4.ふつう
プラント G(s) = K/((s + 5)(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 + 5)(s + 6))単位負帰還
K =
5.むずかしい
プラント G(s) = 72/(s(s + 11)) を、センサのゲイン H = 1 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 + 11))H = 1
ωd = rad/s
6.むずかしい
比例コントローラ K = 6 が、プラント G(s) = 5/(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)。 R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。
K = 6G(s) = 5/(s + 7)D = 10R = 0
css =
解答
- 1. T = 17.14
- 2. τ = 0.09091 s
- 3. p = −157
- 4. K = 0.25
- 5. ωd = 6.461 rad/s
- 6. css = 1.351
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