ブロック線図の問題は、自動制御の分野で比較的よく出題されています。
ブロック線図から周波数伝達関数を求められるよう、基本的な記号の意味や、式への表し方を理解しておくようにしましょう。
なお、ここでは各変数につけるは省略しています。
1. ブロック線図の記号
自動制御系は、次の3つの記号で表します。
(1)要素のブロック
より、
(2)加え合わせ点
が+、
が-で合わさった結果が
となることから、
(3)引き出し点
という信号を2つに分岐して取り出します。
2. ブロック線図の等価変換
複数の要素を等価変換し、ひとつの要素にすることで、ブロック線図はシンプルに表すことができます。
様々な等価変換がありますが、そのうち次の3つは頻出ですので、必ず覚えておくようにしましょう。
(1)直列結合
直列結合は積で表します。
より、
(2)並列結合
並列結合は和で表します。
より、
(3)フィードバック結合
各箇所の信号を上図のように考えると、を
倍したものが
となるので、