1. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 18/(s² + 3s + 18) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 18/(s² + 3s + 18)
σ =
2. การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ยาก
+ − 12 V R = 13 Ω L = 100 mH C = 22 µF vC วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 13 Ω, L = 100 mH และ C = 22 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms
R = 13 Ω L = 100 mH C = 22 µF V = 12 V
tp = ms
3. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ปานกลาง
vin C = 1 nF R = 1 kΩ vout
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RCที่แสดงมีR = 1 kΩ, C = 1 nF ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 80 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout /vin | ใน dB
R = 1 kΩ C = 1 nF f = 80 kHz
|H| = dB
4. แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพ ยาก
|H| (dB) 0.1 0.1 1 1 10 10 100 100 −60 −40 −20 0 20 40 60 ω (rad/s) φ (°) ω (rad/s) −180 −135 −90 −45 0 ωc = ? วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 55/(s(s + 5)) จงหาความถี่จุดตัดอัตราขยาย ωc ที่ |L(jω)| = 1
L(s) = 55/(s(s + 5))
ωc = rad/s
5. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ปานกลาง
R(s) + K 1 (s + 2)(s + 3)(s + 5) C(s) − วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
6. เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 13)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 13))
θd = °
7. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ปานกลาง
กระบวนการ G(s) = 4/(0.5s + 1) ถูกควบคุมด้วยอัตราขยายสัดส่วน K = 9 ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับขั้น เป็นเปอร์เซ็นต์ของขนาดขั้น
G(s) = 4/(0.5s + 1) K = 9
ess = %
8. ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID ยาก
R(s) + K = 25 1 s(s + 8) C(s) − ตัวควบคุมสัดส่วน K = 25 ขับโรงงาน G(s) = 1/(s(s + 8)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 1/(s(s + 8)) K = 25
tp = s
9. แผนภาพบล็อก ปานกลาง
R(s) + 15 K + 6 s + 2 G(s) C(s) 0.5 H₁ − − พืช G(s) = 6/(s + 2) มีวงป้อนกลับลบภายใน (ย่อย) ที่มีอัตราขยาย H₁ = 0.5 อัตราขยายของตัวควบคุม K = 15 และวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยภายนอกปิดระบบ จงหาอัตราขยาย DC วงปิด T(0)
G(s) = 6/(s + 2) H₁ = 0.5 K = 15
T(0) =
10. แผนภาพบล็อก ยาก
R(s) + 23 ตัวควบคุม + D(s) + 5 s + 10 พืช C(s) − ตัวควบคุมสัดส่วน K = 23 ขับพืช G(s) = 5/(s + 10) ในวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วย สิ่งรบกวน D เข้าที่อินพุตของพืช (บวกเข้ากับเอาต์พุตของตัวควบคุม) ป้อนฟังก์ชันขั้นอ้างอิงขนาด 1 และฟังก์ชันขั้นสิ่งรบกวนขนาด 1 พร้อมกัน จงหาเอาต์พุตสถานะคงตัว css
K = 23 G(s) = 5/(s + 10) D = 1 R = 1
css =