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)+20GC(s)0.025H+

ゲイン G = 20 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 = 20H = 0.025正帰還
T =
2.やさしい
R(s)+15G₁5G₂C(s)0.05H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 15 と G₂ = 5 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 = 15G₂ = 5H = 0.05
T =
3.ふつう
R(s)+32s + 9G(s)C(s)0.2H−

プラント G(s) = 32/(s + 9) 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) = 32/(s + 9)H = 0.2
τ = s
4.ふつう
R(s)+9K+9s + 6G(s)C(s)4H₁−−

プラント G(s) = 9/(s + 6) には、ゲイン H₁ = 4 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 = 9 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。

G(s) = 9/(s + 6)H₁ = 4K = 9
T(0) =
5.むずかしい
R(s)+12コントローラ+D(s)+9s + 8プラントC(s)−

比例コントローラ K = 12 が、プラント G(s) = 9/(s + 8) 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)。 大きさ 1 の基準ステップと大きさ 10 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。

K = 12G(s) = 9/(s + 8)D = 10R = 1
css =
6.むずかしい
R(s)+6コントローラ+D(s)+1s + 9プラントC(s)−

比例コントローラ K = 6 が、プラント G(s) = 1/(s + 9) 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 1 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。

K = 6G(s) = 1/(s + 9)D = 1R = 0
css =

解答

  1. 1. T = 40
  2. 2. T = 15.79
  3. 3. τ = 0.06494 s
  4. 4. T(0) = 0.6585
  5. 5. css = 1.707
  6. 6. css = 0.06667

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。