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)+13s + 5G(s)C(s)−

プラント G(s) = 13/(s + 5) を、単位負帰還ループに入れる。 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) = 13/(s + 5)単位負帰還R = 2
css =
2.やさしい
R(s)+10GC(s)0.04H+

ゲイン G = 10 の増幅器に、ゲイン H = 0.04 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 = 0.04正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+K(s + 2)(s + 8)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 2)(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 + 2)(s + 8))単位負帰還
K =
4.ふつう
R(s)+6K+6s + 5G(s)C(s)2H₁−−

プラント G(s) = 6/(s + 5) には、ゲイン H₁ = 2 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 = 6 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) = 6/(s + 5)H₁ = 2K = 6
T(0) =
5.むずかしい
R(s)+K(s + 1)(s + 5)(s + 8)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 8)) を単位負帰還ループに入れる。 ラウス・フルビッツの安定判別法を用いて、閉ループが安定となる最大のゲイン Kmax を求めよ。

G(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 8))単位負帰還
Kmax =
6.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+5s + 8プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 5/(s + 8) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.3125 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 5/(s + 8)D = 10css ≤ 0.3125
K =

解答

  1. 1. css = 1.444
  2. 2. T = 16.67
  3. 3. K = 9
  4. 4. T(0) = 0.6792
  5. 5. Kmax = 702
  6. 6. K = 30.4

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。