1.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 88/(s² + 2s + 44) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 88/(s² + 2s + 44)
σ =
2.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
มวล m = 4 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 1000 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 63 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 5 N กะทันหัน หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
m = 4 kgk = 1000 N/mc = 63 N·s/mF = 5 N
ζ =
3.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RLที่แสดงมีR = 47 Ω, L = 1 mH ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 1.5 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout/vin| ใน dB
R = 47 ΩL = 1 mHf = 1.5 kHz
|H| = dB
4.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 45/(s(s + 5)) จงหาความถี่จุดตัดอัตราขยาย ωc ที่ |L(jω)| = 1
L(s) = 45/(s(s + 5))
ωc = rad/s
5.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟีดแบ็กลบและ L(s) = 960/(s(s + 4)(s + 6)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 960/(s(s + 4)(s + 6))
N =
6.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
สำหรับวง L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −0.5
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))s = −0.5
K =
7.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
อินพุต r(t) = 10 + 4t (ขั้นบวกแรมป์) ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 20/(s(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 20/(s(s + 2))r(t) = 10 + 4t
ess =
8.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 20 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 1/(s(s + 4)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.8
G(s) = 1/(s(s + 4))Kp = 20ζ = 0.8
Kd = s
9.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 7/(s + 1) มีวงป้อนกลับลบภายใน (ย่อย) ที่มีอัตราขยาย H₁ = 3 อัตราขยายของตัวควบคุม K = 11 และวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยภายนอกปิดระบบ จงหาอัตราขยาย DC วงปิด T(0)
G(s) = 7/(s + 1)H₁ = 3K = 11
T(0) =
10.แผนภาพบล็อกยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 13 ขับพืช G(s) = 6/(s + 3) ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย สิ่งรบกวน D เข้าที่อินพุตของพืช (บวกเข้ากับเอาต์พุตของตัวควบคุม) ป้อนฟังก์ชันขั้นอ้างอิงขนาด 10 และฟังก์ชันขั้นสิ่งรบกวนขนาด 0.5 พร้อมกัน จงหาเอาต์พุตสถานะคงตัว css
K = 13G(s) = 6/(s + 3)D = 0.5R = 10
css =