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)12G₂10G₃++7G₁C(s)

信号 R は 2 つの並列ブロック G₂ = 12 と G₃ = 10 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 = 7 を通る。全体のゲイン T = C/R を求めよ。

G₁ = 7G₂ = 12G₃ = 10符号:+ G₂、+ G₃
T =
2.やさしい
R(s)+19G₁2G₂C(s)0.05H−

ブロック線図で、前向き経路にはゲイン G₁ = 19 と G₂ = 2 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 = 19G₂ = 2H = 0.05
T =
3.ふつう
R(s)+1(s + 1)(s + 6)(s + 8)G(s)C(s)−

単位負帰還ループの G(s) = 1(s + 1)/((s + 6)(s + 8)) である。基準入力に大きさ 5 のステップを加える。定常偏差 ess を求めよ。

G(s) = 1(s + 1)/((s + 6)(s + 8))R = 5
ess =
4.ふつう
R(s)+11K+2s + 4G(s)C(s)3H₁−−

プラント G(s) = 2/(s + 4) 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。 閉ループの直流ゲイン T(0) を求めよ。

G(s) = 2/(s + 4)H₁ = 3K = 11
T(0) =
5.むずかしい
R(s)+30コントローラ+D(s)+10s + 1プラントC(s)−

比例コントローラ K = 30 が、プラント G(s) = 10/(s + 1) 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 5 の外乱ステップを加える。定常出力 css を求めよ。

K = 30G(s) = 10/(s + 1)D = 5R = 0
css =
6.むずかしい
R(s)+Kコントローラ+D(s)+7s + 5プラントC(s)−

比例コントローラ K が、プラント G(s) = 7/(s + 5) を単位負帰還ループで駆動する。R = 0 のとき、大きさ 1 の外乱ステップがプラントの入力に加わる。定常出力を 0.28 以下に保つ最小のゲイン K を求めよ。

G(s) = 7/(s + 5)D = 1css ≤ 0.28
K =

解答

  1. 1. T = 154
  2. 2. T = 13.1
  3. 3. ess = 4.898
  4. 4. T(0) = 0.6875
  5. 5. css = 0.1661
  6. 6. K = 2.857

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。