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)+9GC(s)0.025H+

ゲイン G = 9 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 = 9H = 0.025正帰還
T =
2.やさしい
R(s)+6s + 9G(s)C(s)−

プラント G(s) = 6/(s + 9) を、単位負帰還ループに入れる。 閉ループの極 p を求めよ。

G(s) = 6/(s + 9)単位負帰還
p =
3.ふつう
R(s)+6s + 6G(s)C(s)0.2H−

プラント G(s) = 6/(s + 6) を、センサのゲインが H = 0.2 の負帰還ループで制御する。 R に大きさ 5 のステップを加える。定常出力 css を求めよ。

G(s) = 6/(s + 6)H = 0.2R = 5
css =
4.ふつう
R(s)+31s + 9G(s)C(s)2H−

プラント G(s) = 31/(s + 9) を、センサのゲインが H = 2 の負帰還ループで制御する。 閉ループの時定数 τ を求めよ。

G(s) = 31/(s + 9)H = 2
τ = s
5.むずかしい
R(s)+Ks(s + 4)(s + 6)G(s)C(s)−

プラント G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)) を単位負帰還ループに入れる。 安定な最大ゲインでは、ループは振動します。振動の周波数 ω を rad/s で求めよ。

G(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))単位負帰還
ω = rad/s
6.むずかしい
R(s)+25コントローラ+D(s)+3s + 9プラントC(s)−

比例コントローラ K = 25 が、プラント G(s) = 3/(s + 9) 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 1 の基準ステップと大きさ 2 の外乱ステップを同時に加える。定常出力 css を求めよ。

K = 25G(s) = 3/(s + 9)D = 2R = 1
css =

解答

  1. 1. T = 11.61
  2. 2. p = −15
  3. 3. css = 4.167
  4. 4. τ = 0.01408 s
  5. 5. ω = 4.899 rad/s
  6. 6. css = 0.9643

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。