1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (5s + 12)/(s² + 6s + 10) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.4)
F(s) = (5s + 12)/(s² + 6s + 10)t = 0.4 s
f(0.4) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
จงแก้ y″ + 5y′ + 6y = 0 โดย y(0) = 3 และ y′(0) = −12 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.1)
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 3y′(0) = −12t = 0.1 s
y(0.1) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 7/(s + 3) ถูกควบคุมในวงป้อนกลับลบที่ตัวตรวจจับมีอัตราขยาย H = 0.5 จงหาค่าคงที่เวลา τ ของวงปิด
G(s) = 7/(s + 3)H = 0.5
τ = s
4.แผนภาพบล็อกยาก
พืช G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 8)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย ใช้เกณฑ์เราท์–เฮอร์วิตซ์หาอัตราขยายที่มากที่สุด Kmax ที่วงปิดยังเสถียร
G(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 8))ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
Kmax =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 10/(s² + 2s + 10) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 10/(s² + 2s + 10)
σ =
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 160/(s(s + 6)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 160/(s(s + 6))
ts = s
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 4)/(s(s + 5)(s + 6)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K(s + 4)/(s(s + 5)(s + 6))
σa =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุต r(t) = 5 + 2t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 1)(s + 4)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 1)(s + 4))r(t) = 5 + 2t
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 25 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 1/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.707
G(s) = 1/(s(s + 2))Kp = 25ζ = 0.707
Kd = s
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน RCที่แสดงมีR = 47 kΩ, C = 4.7 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 7.2 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout/vin| ใน dB
R = 47 kΩC = 4.7 nFf = 7.2 kHz
|H| = dB
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 304/(s(s + 8)) จงหาความถี่จุดตัดอัตราขยาย ωc ที่ |L(jω)| = 1
L(s) = 304/(s(s + 8))
ωc = rad/s