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)+4(s + 2)(s + 4)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/((s + 2)(s + 4)) です。位置偏差定数 Kp を求めなさい。

G(s) = 4/((s + 2)(s + 4))
Kp =
2.やさしい
R(s)+2(s + 2)s²(s + 2)(s + 8)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) = 2(s + 2)/(s²(s + 2)(s + 8)) です。システムの型 N はいくつですか。

G(s) = 2(s + 2)/(s²(s + 2)(s + 8))
N =
3.ふつう
r(t) = 4t+4s(s + 1)(s + 2)C(s)−

ランプ入力 r(t) = 4t が、G(s) = 4/(s(s + 1)(s + 2)) 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) = 4/(s(s + 1)(s + 2))r(t) = 4t
ess =
4.ふつう
R(s)+K = 542s + 1C(s)−

プロセス G(s) = 4/(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) = 4/(2s + 1)K = 5
ess = %
5.むずかしい
r(t) = 2t+1 + 5/s4(s + 1)(s + 2)C(s)−

PI 制御器 C(s) = 1 + 5/s が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 4/((s + 1)(s + 2)) を制御しています。ランプ入力 r(t) = 2t に対する定常偏差 ess を求めなさい。

C(s) = 1 + 5/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 2))r(t) = 2t
ess =
6.むずかしい
R(s)+K2s(s + 5)C(s)−

比例制御器 K 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。閉ループの減衰比を ζ = 0.4 にするゲイン K を求めなさい。

G(s) = 2/(s(s + 5))ζ = 0.4
K =

解答

  1. 1. Kp = 0.5
  2. 2. N = 2
  3. 3. ess = 2
  4. 4. ess = 4.762 %
  5. 5. ess = 0.2
  6. 6. K = 19.53

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。