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)+19s + 2G(s)C(s)−

プラント G(s) = 19/(s + 2) 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) = 19/(s + 2)単位負帰還
τ = s
2.やさしい
R(s)7G₂10G₃++10G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 7 と G₃ = 10 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 = 10 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 10G₂ = 7G₃ = 10符号:+ G₂、+ G₃
T =
3.ふつう
R(s)+56s(s + 10)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 56/(s(s + 10)) である。基準入力はランプ r(t) = 1·t である。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 56/(s(s + 10))r(t) = 1·t
ess =
4.ふつう
R(s)+4s + 8G(s)C(s)0.2H−

プラント G(s) = 4/(s + 8) を、センサのゲインが H = 0.2 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。

G(s) = 4/(s + 8)H = 0.2
τ = s
5.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+2s + 1プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 2/(s + 1) 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 0.04 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 2/(s + 1)D = 1css ≤ 0.04
K =
6.むずかしい
R(s)+9s + 2G₁+9s + 7G₂C(s)1H₁−0.2H₂−

G₁ = 9/(s + 2)、G₂ = 9/(s + 7)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 1、外側の負帰還 H₂ = 0.2 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 = 9/(s + 2)G₂ = 9/(s + 7)H₁ = 1H₂ = 0.2
T(0) =

解答

  1. 1. τ = 0.04762 s
  2. 2. T = 170
  3. 3. ess = 0.1786
  4. 4. τ = 0.1136 s
  5. 5. K = 24.5
  6. 6. T(0) = 1.68

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。