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(t) = 5+40(s + 2)(s + 5)C(s)−

大きさ 5 のステップ入力が、G(s) = 40/((s + 2)(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) = 40/((s + 2)(s + 5))r(t) = 5·u(t)
ess =
2.やさしい
R(s)+C(s)G(s)C(s)−

制御器 C(s) = 4 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 2/(s(s + 3)) を制御しています。このループのシステムの型 N はいくつですか。

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

入力 r(t) = 1 + 5t(ステップとランプの和)が、G(s) = 10/(s(s + 10)) 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) = 10/(s(s + 10))r(t) = 1 + 5t
ess =
4.ふつう
r(t) = 5 + 1t+4s(s + 10)C(s)−

入力 r(t) = 5 + 1t(ステップとランプの和)が、G(s) = 4/(s(s + 10)) 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 + 10))r(t) = 5 + 1t
ess =
5.むずかしい
R(s)+K = 505s(s + 5)C(s)−

比例制御器 K = 50 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 5/(s(s + 5)) を制御しています。 ステップ応答のピーク時間 tp を求めよ。

G(s) = 5/(s(s + 5))K = 50
tp = s
6.むずかしい
R(s)+K = 401s(s + 6)C(s)−

比例制御器 K = 40 が、単位フィードバックのループで制御対象 G(s) = 1/(s(s + 6)) を制御しています。 ステップ応答のオーバーシュート率 %OS を求めよ。

G(s) = 1/(s(s + 6))K = 40
%OS = %

解答

  1. 1. ess = 1
  2. 2. N = 1
  3. 3. ess = 5
  4. 4. ess = 2.5
  5. 5. tp = 0.2012 s
  6. 6. %OS = 18.4 %

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。