1.การแปลงลาปลาซปานกลาง
จงหา f(t) สำหรับ F(s) = (s + 33)/(s² + 8s + 52) ด้วยการทำเป็นกำลังสองสมบูรณ์ และหาค่า f(0.4)
F(s) = (s + 33)/(s² + 8s + 52)t = 0.4 s
f(0.4) =
2.การแปลงลาปลาซยาก
จงแก้ y″ + 8y′ + 12y = 0 โดย y(0) = −7 และ y′(0) = 7 ด้วยการแปลงลาปลาซ และหา y(0.3)
y″ + 8y′ + 12y = 0y(0) = −7y′(0) = 7t = 0.3 s
y(0.3) =
3.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 28/(s + 2) ถูกควบคุมในวงป้อนกลับลบที่ตัวตรวจจับมีอัตราขยาย H = 0.1 จงหาค่าคงที่เวลา τ ของวงปิด
G(s) = 28/(s + 2)H = 0.1
τ = s
4.แผนภาพบล็อกยาก
ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 10/(s + 5), G₂ = 9/(s + 8) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 2 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.25 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 10/(s + 5)G₂ = 9/(s + 8)H₁ = 2H₂ = 0.25
T(0) =
5.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 270/(s² + 13s + 90) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 270/(s² + 13s + 90)
tp = s
6.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 400 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 72 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 5 N กะทันหัน จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการกระจัด
m = 20 kgk = 400 N/mc = 72 N·s/mF = 5 N
%OS = %
7.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพใช้ฟีดแบ็กบวก โดย L(s) = 2/(s(s + 4)(s + 10)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 2/(s(s + 4)(s + 10))
N =
8.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 8)/(s(s + 10)(s + 4)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K(s + 8)/(s(s + 10)(s + 4))
σa =
9.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุต r(t) = 10 + 4t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 20(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 20(s + 2)/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 10 + 4t
ess =
10.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 10 ขับโรงงาน G(s) = 10/(s(s + 6)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 10/(s(s + 6))K = 10
tp = s
11.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RCที่แสดงมีR = 10 kΩ, C = 47 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 68 Hz จงหาการเลื่อนเฟส φ ของ vout เทียบกับ vin เป็นองศา
R = 10 kΩC = 47 nFf = 68 Hz
φ = °
12.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ขอบอัตราขยาย 12 dB
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))GM = 12 dB
K =