1. การแปลงลาปลาซ ปานกลาง
Re Im −0.5 −1 −1.5 −2 −2.5 −3 −3.5 −4 −4.5 0.5 1 F(s) = 19/(s² + 5s + 4) การแปลงผกผันของมันมีรูป f(t) = A·e−t + B·e−4t จงหาสัมประสิทธิ์ A ด้วยเศษส่วนย่อย
F(s) = 19/(s² + 5s + 4)
A =
2. การแปลงลาปลาซ ยาก
ระบบอธิบายด้วยสมการเชิงอนุพันธ์ y″ + 6y′ + 10y = u′ + 18u โดยมีอินพุต u(t) และเอาต์พุต y(t) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = Y(s)/U(s) (เงื่อนไขเริ่มต้นเป็นศูนย์) และหาผลตอบสนองอิมพัลส์ g(t) ที่ t = 0.2 s จงหา g(0.2)
y″ + 6y′ + 10y = u′ + 18u t = 0.2 s
g(0.2) =
3. แผนภาพบล็อก ปานกลาง
R(s) + 2(s + 2) (s + 1)(s + 8) G(s) C(s) − วงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 2(s + 2)/((s + 1)(s + 8)) ป้อนฟังก์ชันขั้นขนาด 10 ที่สัญญาณอ้างอิง จงหาค่าผิดพลาดสถานะคงตัว ess
G(s) = 2(s + 2)/((s + 1)(s + 8)) R = 10
ess =
4. แผนภาพบล็อก ยาก
R(s) + K s(s + 4)(s + 10) G(s) C(s) − พืช G(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย ที่อัตราขยายเสถียรมากที่สุด วงจะแกว่ง จงหาความถี่การแกว่ง ω ใน rad/s
G(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)) ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
ω = rad/s
5. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 11/(s² + 2s + 22) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 11/(s² + 2s + 22)
tp = s
6. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 24 V R = 253 Ω L = 200 mH C = 2 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 253 Ω, L = 200 mH และ C = 2 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 24 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms
R = 253 Ω L = 200 mH C = 2 µF V = 24 V
tp = ms
7. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ปานกลาง
R(s) + K 1 (s + 1)(s + 5)(s + 6) C(s) − วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
8. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ยาก
root locus ของ L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) ถูกร่างไว้ จงหาความถี่ ω ที่โลคัสตัดแกนจินตภาพ
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
9. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 1 + 2t + 10 s(s + 1) C(s) − อินพุต r(t) = 1 + 2t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 10/(s(s + 1)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 10/(s(s + 1)) r(t) = 1 + 2t
ess =
10. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
r(t) = 2t + 1 + 5/s 10 (s + 4)(s + 10) C(s) − ตัวควบคุม PI C(s) = 1 + 5/s ขับโรงงาน G(s) = 10/((s + 4)(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 2t
C(s) = 1 + 5/s G(s) = 10/((s + 4)(s + 10)) r(t) = 2t
ess =
11. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ปานกลาง
vin L = 100 mH C = 4.7 µF R = 10 Ω vout ในตัวกรองแถบผ่าน RLC อนุกรมที่แสดง เอาต์พุตอยู่คร่อม R = 10 Ω โดย L = 100 mH และ C = 4.7 µF จงหาตัวประกอบคุณภาพ Q
R = 10 Ω L = 100 mH C = 4.7 µF
Q =
12. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ยาก
|H| (dB) 1 1 10 10 100 100 1000 1000 −80 −60 −40 −20 0 20 40 ω (rad/s) φ (°) ω (rad/s) −180 −135 −90 −45 0 ωc = ? วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 680/(s(s + 20)) จงหาความถี่จุดตัดอัตราขยาย ωc ที่ |L(jω)| = 1
L(s) = 680/(s(s + 20))
ωc = rad/s