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)+4s²(s + 2)(s + 6)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) = 4/(s²(s + 2)(s + 6)) です。システムの型 N はいくつですか。

G(s) = 4/(s²(s + 2)(s + 6))
N =
2.やさしい
R(s)+5s(s + 1)(s + 2)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(s + 1)(s + 2)) です。速度偏差定数 Kv を求めなさい。

G(s) = 5/(s(s + 1)(s + 2))
Kv =
3.ふつう
r(t) = 10·t²/2+5(s + 2)s²(s + 4)C(s)−

放物線入力 r(t) = 10·t²/2 が、G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 4)) 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)/(s²(s + 4))r(t) = 10·t²/2
ess =
4.ふつう
R(s)+K = 522s + 1C(s)−

プロセス G(s) = 2/(2s + 1) を、比例ゲイン K = 5 で単位フィードバックのループにより制御します。ステップ入力に対する定常偏差 ess を、ステップの大きさに対する百分率で求めなさい。

G(s) = 2/(2s + 1)K = 5
ess = %
5.むずかしい
R(s)+K = 45s(s + 6)C(s)−

比例制御器 K = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 6)) 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) = 5/(s(s + 6))K = 4
ts = s
6.むずかしい
R(s)+K = 84s(s + 8)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) = 4/(s(s + 8)) 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) = 4/(s(s + 8))K = 8
ts = s

解答

  1. 1. N = 2
  2. 2. Kv = 2.5
  3. 3. ess = 4
  4. 4. ess = 9.091 %
  5. 5. ts = 1.333 s
  6. 6. ts = 1 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。