1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = 40/(s(s + 2)(s + 3)) ด้วยเศษส่วนย่อย และหาค่า f(0.4)
F(s) = 40/(s(s + 2)(s + 3))t = 0.4 s
f(0.4) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
ระบบเป็นไปตาม y″ + 5y′ + 4y = 8·u(t) เริ่มจากหยุดนิ่ง (y(0) = 0, y′(0) = 0) และอินพุตเป็นฟังก์ชันขั้น u(t) = 10 สำหรับ t ≥ 0 จงใช้การแปลงลาปลาซหาเอาต์พุต y(0.4)
y″ + 5y′ + 4y = 8·u(t)u(t) = 10y(0) = 0, y′(0) = 0t = 0.4 s
y(0.4) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = K/((s + 5)(s + 6)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีการหน่วงวิกฤต (โพลจริงเท่ากันสองตัว)
G(s) = K/((s + 5)(s + 6))ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
K =
4.แผนภาพบล็อกยาก
พืช G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย ใช้เกณฑ์เราท์–เฮอร์วิตซ์หาอัตราขยายที่มากที่สุด Kmax ที่วงปิดยังเสถียร
G(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 8))ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
Kmax =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 64/(s² + 4s + 64) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 64/(s² + 4s + 64)
%OS = %
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 9 Ω, L = 10 mH และ C = 4.7 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ωn เป็น rad/s
R = 9 ΩL = 10 mHC = 4.7 µFV = 24 V
ωn = rad/s
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพทำงานที่ K = 3 และ L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) เพิ่มอัตราขยายได้กี่เท่า m ก่อนที่วงปิดจะไม่เสถียร
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))K = 3
m =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −2 จงหาจุดแยกออก sb
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
sb =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 4·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 4·t²/2
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki/s ขับโรงงาน G(s) = 10/(s + 2) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 3 rad/s และ ζ = 0.6 จงหาอัตราขยายอินทิกรัล Ki
G(s) = 10/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 0.6
Ki =
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ในตัวกรองแถบผ่าน RLC อนุกรมที่แสดง เอาต์พุตอยู่คร่อม R = 5 Ω โดย L = 2 mH และ C = 0.47 µF จงหาแบนด์วิดท์ −3 dB BW ใน Hz
R = 5 ΩL = 2 mHC = 0.47 µF
BW = Hz
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 112/(s(s + 2)(s + 9)) จงหาความถี่จุดตัดเฟส ω180 ที่ ∠L(jω) = −180°
L(s) = 112/(s(s + 2)(s + 9))
ω180 = rad/s