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)+6s + 2G(s)C(s)−

プラント G(s) = 6/(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) = 6/(s + 2)単位負帰還
τ = s
2.やさしい
R(s)+4G₁6G₂C(s)1H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 4 と G₂ = 6 が直列にあり、負のフィードバック経路のゲインは H = 1 である。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 4G₂ = 6H = 1
T =
3.ふつう
R(s)+K(s + 3)(s + 7)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 3)(s + 7)) 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 + 3)(s + 7))単位負帰還
K =
4.ふつう
R(s)+22s + 4G(s)C(s)0.1H−

プラント G(s) = 22/(s + 4) を、センサのゲインが H = 0.1 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 10 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 22/(s + 4)H = 0.1R = 10
css =
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)+18s(s + 4)G(s)C(s)1H−

プラント G(s) = 18/(s(s + 4)) 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) = 18/(s(s + 4))H = 1
ωd = rad/s

解答

  1. 1. τ = 0.125 s
  2. 2. T = 0.96
  3. 3. K = 4
  4. 4. css = 35.48
  5. 5. Kmax = 702
  6. 6. ωd = 3.742 rad/s

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。