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)+11G₁4G₂C(s)1H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 11 と G₂ = 4 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 = 11G₂ = 4H = 1
T =
2.やさしい
R(s)+6GC(s)0.025H+

ゲイン G = 6 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 = 6H = 0.025正帰還
T =
3.ふつう
R(s)+12K+9s + 7G(s)C(s)0.5H₁−−

プラント G(s) = 9/(s + 7) には、ゲイン H₁ = 0.5 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 = 12 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 + 7)H₁ = 0.5K = 12
T(0) =
4.ふつう
R(s)+K(s + 5)(s + 9)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 5)(s + 9)) 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 + 9))単位負帰還
K =
5.むずかしい
R(s)+24s(s + 6)G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 24/(s(s + 6)) を、センサのゲイン H = 2 の負帰還ループに入れる。閉ループの極は複素数である。 その実部 σ を求めよ。

G(s) = 24/(s(s + 6))H = 2
σ =
6.むずかしい
R(s)+21コントローラ+D(s)+5s + 6プラントC(s)−

比例コントローラ K = 21 が、プラント G(s) = 5/(s + 6) 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 5 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 = 21G(s) = 5/(s + 6)D = 10R = 5
css =

解答

  1. 1. T = 0.9778
  2. 2. T = 7.059
  3. 3. T(0) = 0.9038
  4. 4. K = 4
  5. 5. σ = −3
  6. 6. css = 5.18

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。