1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = 15/(s(s + 5)(s + 6)) ด้วยเศษส่วนย่อย และหาค่า f(0.25)
F(s) = 15/(s(s + 5)(s + 6))t = 0.25 s
f(0.25) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
จงแก้ y″ + 5y′ + 6y = 0 โดย y(0) = 1 และ y′(0) = −14 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.4)
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = −14t = 0.4 s
y(0.4) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = K/((s + 8)(s + 9)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีการหน่วงวิกฤต (โพลจริงเท่ากันสองตัว)
G(s) = K/((s + 8)(s + 9))ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
K =
4.แผนภาพบล็อกยาก
ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 5/(s + 4), G₂ = 6/(s + 3) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 0.5 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.5 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 5/(s + 4)G₂ = 6/(s + 3)H₁ = 0.5H₂ = 0.5
T(0) =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 62/(s² + 7s + 62) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 62/(s² + 7s + 62)
ts = s
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 275/(s(s + 10)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 275/(s(s + 10))
ts = s
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
σa =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = K/(s(s + 2)) ต้องตามแรมป์ r(t) = 1t ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 0.02 จงหาอัตราขยาย K
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 1tess = 0.02
K =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 10 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 4)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.707
G(s) = 4/(s(s + 4))Kp = 10ζ = 0.707
Kd = s
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
จงหาเฟส ∠G(jω) ของ G(s) = 14(s + 2)/(s(s + 16)) ที่ ω = 10 rad/s เป็นองศา
G(s) = 14(s + 2)/(s(s + 16))ω = 10 rad/s
∠G(jω) = °
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 10/(s(s + 4)) จงหาขอบเฟส PM เป็นองศา
L(s) = 10/(s(s + 4))
PM = °