1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
F(s) = (2s + 28)/(s² + 14s + 48) การแปลงผกผันของมันมีรูป f(t) = A·e−6t + B·e−8t จงหาสัมประสิทธิ์ A ด้วยเศษส่วนย่อย
F(s) = (2s + 28)/(s² + 14s + 48)
A =
2.การแปลงลาปลาซยาก
ระบบเป็นไปตาม y″ + 4y′ + 3y = 12·u(t) โดย y(0) = 6 และ y′(0) = 0 ที่ t = 0 มีอินพุตฟังก์ชันขั้น u(t) = 5 ป้อนเข้า จงใช้การแปลงลาปลาซหา y(0.2)
y″ + 4y′ + 3y = 12·u(t)y(0) = 6y′(0) = 0u(t) = 5t = 0.2 s
y(0.2) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
วงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 12(s + 5)/((s + 8)(s + 9)) ป้อนฟังก์ชันขั้นขนาด 5 ที่สัญญาณอ้างอิง จงหาค่าผิดพลาดสถานะคงตัว ess
G(s) = 12(s + 5)/((s + 8)(s + 9))R = 5
ess =
4.แผนภาพบล็อกยาก
พืช G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 8)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย ที่อัตราขยายเสถียรมากที่สุด วงจะแกว่ง จงหาความถี่การแกว่ง ω ใน rad/s
G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 8))ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
ω = rad/s
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 79/(s² + 12s + 79) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s
G(s) = 79/(s² + 12s + 79)
ωn = rad/s
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 2000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 60 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 25 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด
m = 20 kgk = 2000 N/mc = 60 N·s/mF = 25 N
%OS = %
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพใช้ฟีดแบ็กบวก โดย L(s) = 2/(s(s + 3)(s + 10)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 2/(s(s + 3)(s + 10))
N =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
root locus ของ L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −8 วนเป็นวงกลมและรวมแกนจริงอีกครั้งทางซ้ายของศูนย์ จงหาจุดรวมเข้า si
L(s) = K(s + 16)/(s(s + 8))
si =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 4·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 2(s + 5)/(s²(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 2(s + 5)/(s²(s + 5))r(t) = 4·t²/2
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = 2 + 2/s ขับโรงงาน G(s) = 20/((s + 2)(s + 4)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 5t
C(s) = 2 + 2/sG(s) = 20/((s + 2)(s + 4))r(t) = 5t
ess =
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RCที่แสดงมีR = 1 kΩ, C = 47 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 680 Hz จงหาการเลื่อนเฟส φ ของ vout เทียบกับ vin เป็นองศา
R = 1 kΩC = 47 nFf = 680 Hz
φ = °
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = K/(s(s + 7)(s + 9)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ขอบอัตราขยาย 8 dB
L(s) = K/(s(s + 7)(s + 9))GM = 8 dB
K =