1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (2s + 28)/(s² + 8s + 17) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.25)
F(s) = (2s + 28)/(s² + 8s + 17)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
ระบบอธิบายด้วยสมการเชิงอนุพันธ์ y″ + 9y′ + 18y = 17u โดยมีอินพุต u(t) และเอาต์พุต y(t) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = Y(s)/U(s) (เงื่อนไขเริ่มต้นเป็นศูนย์) และหาผลตอบสนองอิมพัลส์ g(t) ที่ t = 0.4 s จงหา g(0.4)
y″ + 9y′ + 18y = 17ut = 0.4 s
g(0.4) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 37/(s + 6) ถูกควบคุมในวงป้อนกลับลบที่ตัวตรวจจับมีอัตราขยาย H = 2 ป้อนฟังก์ชันขั้นขนาด 5 ที่ R จงหาเอาต์พุตสถานะคงตัว css
G(s) = 37/(s + 6)H = 2R = 5
css =
4.แผนภาพบล็อกยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 23 ขับพืช G(s) = 3/(s + 7) ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย สิ่งรบกวน D เข้าที่อินพุตของพืช (บวกเข้ากับเอาต์พุตของตัวควบคุม) ป้อนฟังก์ชันขั้นอ้างอิงขนาด 2 และฟังก์ชันขั้นสิ่งรบกวนขนาด 0.5 พร้อมกัน จงหาเอาต์พุตสถานะคงตัว css
K = 23G(s) = 3/(s + 7)D = 0.5R = 2
css =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 90/(s² + 14s + 90) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 90/(s² + 14s + 90)
σ =
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 140/(s(s + 8)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 140/(s(s + 8))
ts = s
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟีดแบ็กลบและ L(s) = 144/(s(s + 1)(s + 8)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 144/(s(s + 1)(s + 8))
N =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2))
σa =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 5·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 10(s + 5)/(s²(s + 2))r(t) = 5·t²/2
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = 5 + 0.5/s ขับโรงงาน G(s) = 5/((s + 2)(s + 5)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 2t
C(s) = 5 + 0.5/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 5))r(t) = 2t
ess =
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RLที่แสดงมีR = 100 Ω, L = 2.2 mH ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 29 kHz จงหาการเลื่อนเฟส φ ของ vout เทียบกับ vin เป็นองศา
R = 100 ΩL = 2.2 mHf = 29 kHz
φ = °
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 90/(s(s + 2)(s + 7)) จงหาความถี่จุดตัดเฟส ω180 ที่ ∠L(jω) = −180°
L(s) = 90/(s(s + 2)(s + 7))
ω180 = rad/s