1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (4s + 37)/(s² + 4s + 8) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(1)
F(s) = (4s + 37)/(s² + 4s + 8)t = 1 s
f(1) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
ระบบอธิบายด้วยสมการเชิงอนุพันธ์ y″ + 9y′ + 18y = 2u′ + u โดยมีอินพุต u(t) และเอาต์พุต y(t) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = Y(s)/U(s) (เงื่อนไขเริ่มต้นเป็นศูนย์) และหาผลตอบสนองอิมพัลส์ g(t) ที่ t = 0.2 s จงหา g(0.2)
y″ + 9y′ + 18y = 2u′ + ut = 0.2 s
g(0.2) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
วงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 6(s + 8)/((s + 7)(s + 9)) ป้อนฟังก์ชันขั้นขนาด 1 ที่สัญญาณอ้างอิง จงหาค่าผิดพลาดสถานะคงตัว ess
G(s) = 6(s + 8)/((s + 7)(s + 9))R = 1
ess =
4.แผนภาพบล็อกยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 15 ขับพืช G(s) = 9/(s + 5) ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย สิ่งรบกวน D เข้าที่อินพุตของพืช (บวกเข้ากับเอาต์พุตของตัวควบคุม) ป้อนฟังก์ชันขั้นอ้างอิงขนาด 1 และฟังก์ชันขั้นสิ่งรบกวนขนาด 1 พร้อมกัน จงหาเอาต์พุตสถานะคงตัว css
K = 15G(s) = 9/(s + 5)D = 1R = 1
css =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 93/(s² + 3s + 93) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
G(s) = 93/(s² + 3s + 93)
ζ =
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 20)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 2 %
G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 2 %
K =
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพใช้ฟีดแบ็กบวก โดย L(s) = 5/(s(s + 2)(s + 10)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 5/(s(s + 2)(s + 10))
N =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −3 จงหาจุดแยกออก sb
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
sb =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = K/(s(s + 10)) ต้องตามแรมป์ r(t) = 10t ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 0.2 จงหาอัตราขยาย K
G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 10tess = 0.2
K =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = 2 + 4/s ขับโรงงาน G(s) = 10/((s + 1)(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 2t
C(s) = 2 + 4/sG(s) = 10/((s + 1)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RCที่แสดงมีR = 22 kΩ, C = 100 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 36 Hz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout/vin| ใน dB
R = 22 kΩC = 100 nFf = 36 Hz
|H| = dB
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 136/(s(s + 8)) จงหาความถี่จุดตัดอัตราขยาย ωc ที่ |L(jω)| = 1
L(s) = 136/(s(s + 8))
ωc = rad/s