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)+20s(s + 5)(s + 10)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) = 20/(s(s + 5)(s + 10)) です。速度偏差定数 Kv を求めなさい。

G(s) = 20/(s(s + 5)(s + 10))
Kv =
2.やさしい
R(s)+20(s + 1)s²(s + 10)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) = 20(s + 1)/(s²(s + 10)) です。加速度偏差定数 Ka を求めなさい。

G(s) = 20(s + 1)/(s²(s + 10))
Ka =
3.ふつう
R(s)+K(s + 1)(s + 5)C(s)−

単位フィードバックのループで G(s) = K/((s + 1)(s + 5)) です。ステップ入力に対する定常偏差が 10 % となるゲイン K を求めなさい。

G(s) = K/((s + 1)(s + 5))ess = 10 %
K =
4.ふつう
R(s)+K = 40.51s + 1C(s)−

プロセス G(s) = 0.5/(1s + 1) を、比例ゲイン K = 4 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) = 0.5/(1s + 1)K = 4
ess = %
5.むずかしい
R(s)+K1s(s + 6)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) = 1/(s(s + 6)) を制御しています。閉ループの減衰比を ζ = 0.5 にするゲイン K を求めなさい。

G(s) = 1/(s(s + 6))ζ = 0.5
K =
6.むずかしい
R(s)+K = 405s(s + 8)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) = 5/(s(s + 8)) 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) = 5/(s(s + 8))K = 40
%OS = %

解答

  1. 1. Kv = 0.4
  2. 2. Ka = 2
  3. 3. K = 45
  4. 4. ess = 33.33 %
  5. 5. K = 36
  6. 6. %OS = 39.6 %

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。