ブロック線図とは
ぶろっくせんず
制御系の要素を、伝達関数を書いた箱(ブロック)で表し、信号の流れを矢印、信号の足し引きを加え合わせ点、信号の分かれを引き出し点で示した図。直列のブロックは伝達関数の積、並列のブロックは和にまとめられ、負帰還のループは G/(1 + GH) の1つのブロックに置き換えられる。こうした等価変換を繰り返して、目標値や外乱から出力までの伝達関数を求める。
「ブロック線図」は、1分野の1問の練習問題に出てきます(制御工学の基礎など)。
この用語の分野: 制御工学の基礎
ブロック線図の練習問題に挑戦
前向きの経路の伝達関数が G(s)、フィードバックの経路の伝達関数が H(s) の負帰還のブロック線図がある。目標値 R(s) から出力 Y(s) までの閉ループ伝達関数 Y(s)/R(s) として正しいものはどれか。
- AG(s)/(1 − G(s)H(s))
- BG(s)H(s)/(1 + G(s)H(s))
- CG(s)/(1 + G(s)H(s))
答えと解説を見る
正解：C. G(s)/(1 + G(s)H(s))
偏差は E(s) = R(s) − H(s)Y(s)、出力は Y(s) = G(s)E(s) です。2つの式から E(s) を消すと Y(s) = G(s)R(s) − G(s)H(s)Y(s) となり、Y(s)/R(s) = G(s)/(1 + G(s)H(s)) が得られます。分母の G(s)H(s) は、信号がループをひと回りするときの伝達関数で、一巡伝達関数(ループ伝達関数)と呼びます。H(s) = 1 の単位フィードバックでは、G(s)/(1 + G(s)) になります。
「ブロック線図」が出てくる問題(1問)
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