第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
平成27年度(2015年)
問61 (機械 問61)
問題文
図に示すように、フィードバック接続を含んだブロック線図がある。このブロック線図において、T=0.2s、K=10としたとき、次の問に答えよ。
ただし、ωは角周波数[rad/s]を表す。
入力をR(jω)、出力をC(jω)とする全体の周波数伝達関数W(jω)として、正しいものを次の( 1 )〜( 5 )のうちから一つ選べ。
ただし、ωは角周波数[rad/s]を表す。
入力をR(jω)、出力をC(jω)とする全体の周波数伝達関数W(jω)として、正しいものを次の( 1 )〜( 5 )のうちから一つ選べ。

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問題
第三種 電気主任技術者試験 平成27年度(2015年) 問61(機械 問61) (訂正依頼・報告はこちら)
図に示すように、フィードバック接続を含んだブロック線図がある。このブロック線図において、T=0.2s、K=10としたとき、次の問に答えよ。
ただし、ωは角周波数[rad/s]を表す。
入力をR(jω)、出力をC(jω)とする全体の周波数伝達関数W(jω)として、正しいものを次の( 1 )〜( 5 )のうちから一つ選べ。
ただし、ωは角周波数[rad/s]を表す。
入力をR(jω)、出力をC(jω)とする全体の周波数伝達関数W(jω)として、正しいものを次の( 1 )〜( 5 )のうちから一つ選べ。

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この過去問の解説 (3件)
01
【解説】
フィードバック制御の全体の伝達関数Wは、
W=G/(1+G) で表されます。
【計算】
フィードバック制御の全体の伝達関数の式より
W(jω)=(1/jωT)/(1+(1/jωT))*K
=K/(1+jωT)
=10/(1+j0.2ω)
となります。
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02
答えは
になります。
これは伝達関数に関する問題です。
ブロック線図の前半部分は直結フィードバックになります。
これは公式を知っていればその公式に当てはめるだけにはなります。
※伝達関数の組み立て方はいろいろと情報もあるため調べるとある程度のものはブロック線図より自分で組み立てることもできます。
時定数:T=0.2 ゲイン:K=10
直結フィードバックの公式はG(s)/(1+G(s))になります。
G(s)にはブロック線図にある(1/jωT)が入ります。
(1/jωT)/(1+(1/jωT))になりこれをまとめると1/(1+jωT)になります。
R(jω)→ 1/(1+jωT) → K → C(jω)という形になります。
ブロック線図は伝達関数とKの直列結合W(jω)となります。
W(jω)= K / (1+jωT)の式が組み立てられます。
これにT=0.2 K=10を代入すると
W(jω)= 10 / (1+j0.2ω)となります。
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03
1/jωT/(1+1/jωT)=1/(jωT+1)と求められます。
その後 Kがあるため、フィードバック部分にKをかけると
K/(jωT+1)となり、K=10,ω=0.2を代入し、
10/(j0.2T+1)となります。
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