1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (2s + 35)/(s² + 8s + 17) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.5)
F(s) = (2s + 35)/(s² + 8s + 17)t = 0.5 s
f(0.5) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
จงแก้ y″ + 5y′ + 4y = 0 โดย y(0) = 5 และ y′(0) = 12 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.2)
y″ + 5y′ + 4y = 0y(0) = 5y′(0) = 12t = 0.2 s
y(0.2) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 10/(s + 6) มีวงป้อนกลับลบภายใน (ย่อย) ที่มีอัตราขยาย H₁ = 0.5 อัตราขยายของตัวควบคุม K = 7 และวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยภายนอกปิดระบบ จงหาอัตราขยาย DC วงปิด T(0)
G(s) = 10/(s + 6)H₁ = 0.5K = 7
T(0) =
4.แผนภาพบล็อกยาก
ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 13/(s + 1), G₂ = 7/(s + 5) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 2 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.5 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 13/(s + 1)G₂ = 7/(s + 5)H₁ = 2H₂ = 0.5
T(0) =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 39/(s² + 8s + 39) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s
G(s) = 39/(s² + 8s + 39)
ωn = rad/s
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 283 Ω, L = 500 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาแรงดันสูงสุดตกคร่อมตัวเก็บประจุ vC,max
R = 283 ΩL = 500 mHC = 1 µFV = 24 V
vC,max = V
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพทำงานที่ K = 18 และ L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) เพิ่มอัตราขยายได้กี่เท่า m ก่อนที่วงปิดจะไม่เสถียร
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))K = 18
m =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 5)) แสดงไว้ จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.6
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.6
K =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
แรมป์ r(t) = 3t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4/(s(s + 2)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4/(s(s + 2)(s + 5))r(t) = 3t
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 20 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 1/(s(s + 1)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.8
G(s) = 1/(s(s + 1))Kp = 20ζ = 0.8
Kd = s
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
จงหาเฟส ∠G(jω) ของ G(s) = 34(s + 3)/(s(s + 16)) ที่ ω = 4 rad/s เป็นองศา
G(s) = 34(s + 3)/(s(s + 16))ω = 4 rad/s
∠G(jω) = °
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 540/(s(s + 6)(s + 10)) จงหาขอบอัตราขยาย GM ใน dB
L(s) = 540/(s(s + 6)(s + 10))
GM = dB