1. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 82/(s² + 8s + 82) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 82/(s² + 8s + 82)
tp = s
2. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 12 V R = 18 Ω L = 100 mH C = 47 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 18 Ω, L = 100 mH และ C = 47 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms
R = 18 Ω L = 100 mH C = 47 µF V = 12 V
tp = ms
3. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ปานกลาง
vin R = 10 kΩ C = 2.2 nF vout
ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน RCที่แสดงมีR = 10 kΩ, C = 2.2 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 14 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout /vin | ใน dB
R = 10 kΩ C = 2.2 nF f = 14 kHz
|H| = dB
4. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ยาก
|H| (dB) 0.1 0.1 1 1 10 10 100 100 −80 −60 −40 −20 0 20 40 ω (rad/s) φ (°) ω (rad/s) −270 −180 −90 0 ω180 วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 22/(s(s + 1)(s + 6)) จงหาขอบอัตราขยาย GM ใน dB
L(s) = 22/(s(s + 1)(s + 6))
GM = dB
5. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ปานกลาง
R(s) + 480 1 s(s + 2)(s + 8) C(s) − วงในแผนภาพมีฟีดแบ็กลบและ L(s) = 480/(s(s + 2)(s + 8)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 480/(s(s + 2)(s + 8))
N =
6. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 10)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 10))
θd = °
7. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
r(t) = 2·t²/2 + 4(s + 2) s²(s + 2) C(s) − อินพุตพาราโบลา r(t) = 2·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2)) r(t) = 2·t²/2
ess =
8. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + 4 + Kd s 2 s(s + 1) C(s) − ตัวควบคุม PD C(s) = 4 + Kd ·s ขับโรงงาน G(s) = 2/(s(s + 1)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.9
G(s) = 2/(s(s + 1)) Kp = 4 ζ = 0.9
Kd = s
9. แผนภาพบล็อก ปานกลาง
R(s) + K (s + 6)(s + 7) G(s) C(s) − พืช G(s) = K/((s + 6)(s + 7)) อยู่ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้วงปิดมีการหน่วงวิกฤต (โพลจริงเท่ากันสองตัว)
G(s) = K/((s + 6)(s + 7)) ป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย
K =
10. แผนภาพบล็อก ยาก
R(s) + 3 s + 3 G₁ + 7 s + 3 G₂ C(s) 0.5 H₁ − 0.5 H₂ − ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 3/(s + 3), G₂ = 7/(s + 3) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 0.5 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.5 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 3/(s + 3) G₂ = 7/(s + 3) H₁ = 0.5 H₂ = 0.5
T(0) =