1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (2s + 22)/(s² + 8s + 17) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.25)
F(s) = (2s + 22)/(s² + 8s + 17)t = 0.25 s
f(0.25) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
ระบบเป็นไปตาม y″ + 8y′ + 15y = 15·u(t) โดย y(0) = 5 และ y′(0) = 0 ที่ t = 0 มีอินพุตฟังก์ชันขั้น u(t) = 10 ป้อนเข้า จงใช้การแปลงลาปลาซหา y(0.25)
y″ + 8y′ + 15y = 15·u(t)y(0) = 5y′(0) = 0u(t) = 10t = 0.25 s
y(0.25) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 32/(s + 7) ถูกควบคุมในวงป้อนกลับลบที่ตัวตรวจจับมีอัตราขยาย H = 0.1 จงหาค่าคงที่เวลา τ ของวงปิด
G(s) = 32/(s + 7)H = 0.1
τ = s
4.แผนภาพบล็อกยาก
ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 10/(s + 1), G₂ = 6/(s + 1) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 0.5 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.25 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 10/(s + 1)G₂ = 6/(s + 1)H₁ = 0.5H₂ = 0.25
T(0) =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 17.5/(s² + 7s + 35) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 17.5/(s² + 7s + 35)
ts = s
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 78 Ω, L = 200 mH และ C = 47 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาความถี่ธรรมชาติแบบไม่หน่วง ωn เป็น rad/s
R = 78 ΩL = 200 mHC = 47 µFV = 12 V
ωn = rad/s
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/(s(s + 4)(s + 2)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K/(s(s + 4)(s + 2))
σa =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
แรมป์ r(t) = 0.5t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 3)/(s(s + 4)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 3)/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 0.5t
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki/s ขับโรงงาน G(s) = 2/(s + 4) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 6 rad/s และ ζ = 0.8 จงหาอัตราขยายสัดส่วน Kp
G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 6 rad/sζ = 0.8
Kp =
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
จงหาขนาดที่แน่นอน |G(jω)| ของ G(s) = 144/((s + 2)(s + 18)) ที่ ω = 20 rad/s ใน dB
G(s) = 144/((s + 2)(s + 18))ω = 20 rad/s
|G(jω)| = dB
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 186/(s(s + 5)(s + 6)) จงหาความถี่จุดตัดเฟส ω180 ที่ ∠L(jω) = −180°
L(s) = 186/(s(s + 5)(s + 6))
ω180 = rad/s