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)7G₂11G₃+−5G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 7 と G₃ = 11 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 = 5 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 5G₂ = 7G₃ = 11符号:+ G₂、− G₃
T =
2.やさしい
R(s)2G₂2G₃++6G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 2 と G₃ = 2 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 = 6 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 6G₂ = 2G₃ = 2符号:+ G₂、+ G₃
T =
3.ふつう
R(s)+11K+4s + 2G(s)C(s)3H₁−−

プラント G(s) = 4/(s + 2) には、ゲイン H₁ = 3 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 = 11 と外側の単位負帰還ループで系が閉じられる。 閉ループの極 p を求めよ。

G(s) = 4/(s + 2)H₁ = 3K = 11
p =
4.ふつう
R(s)+K(s + 1)(s + 7)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/((s + 1)(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 + 1)(s + 7))単位負帰還
K =
5.むずかしい
R(s)+30コントローラ+D(s)+4s + 6プラントC(s)−

比例コントローラ K = 30 が、プラント G(s) = 4/(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)。 R = 0 のとき、大きさ 10 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。

K = 30G(s) = 4/(s + 6)D = 10R = 0
css =
6.むずかしい
R(s)+11s + 4G₁+2s + 5G₂C(s)4H₁−0.2H₂−

G₁ = 11/(s + 4)、G₂ = 2/(s + 5)、G₂ の周りの内側の負帰還 H₁ = 4、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 = 11/(s + 4)G₂ = 2/(s + 5)H₁ = 4H₂ = 0.2
T(0) =

解答

  1. 1. T = −20
  2. 2. T = 24
  3. 3. p = −58
  4. 4. K = 9
  5. 5. css = 0.3175
  6. 6. T(0) = 0.3901

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。