解答つき定常偏差と PID 制御ワークシート

無料で印刷できる定常偏差と PID 制御のワークシート: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)+50s(s + 5)C(s)−

単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が G(s) = 50/(s(s + 5)) です。速度偏差定数 Kv を求めなさい。

G(s) = 50/(s(s + 5))
Kv =
2.やさしい
R(s)+5(s + 1)s²(s + 1)C(s)−

単位フィードバックのループの開ループ伝達関数が G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 1)) です。加速度偏差定数 Ka を求めなさい。

G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 1))
Ka =
3.ふつう
r(t) = 4·t²/2+20(s + 4)s²(s + 1)C(s)−

放物線入力 r(t) = 4·t²/2 が、G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 1)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。

G(s) = 20(s + 4)/(s²(s + 1))r(t) = 4·t²/2
ess =
4.ふつう
r(t) = 2t+5(s + 2)s(s + 1)(s + 5)C(s)−

ランプ入力 r(t) = 2t が、G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5)) の単位フィードバックのループに加えられます。定常偏差 ess を求めなさい。

G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
5.むずかしい
R(s)+K = 82s(s + 4)C(s)−

比例制御器 K = 8 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 4)) を制御しています。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。

G(s) = 2/(s(s + 4))K = 8
ts = s
6.むずかしい
R(s)+K = 202s(s + 5)C(s)−

比例制御器 K = 20 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 5)) を制御しています。 ts ≈ 4/(ζωₙ) を用いて、ステップ応答の 2 % 整定時間 ts を求めよ。

G(s) = 2/(s(s + 5))K = 20
ts = s

解答

  1. 1. Kv = 10
  2. 2. Ka = 5
  3. 3. ess = 0.05
  4. 4. ess = 1
  5. 5. ts = 2 s
  6. 6. ts = 1.6 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。