1.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 150/(s² + 4s + 75) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 150/(s² + 4s + 75)
tp = s
2.การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดยาก
มวล m = 20 kg แขวนอยู่กับสปริง k = 400 N/m และตัวหน่วงแบบหนืด c = 27 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F) เริ่มจากหยุดนิ่งในสมดุล แล้วออกแรงคงที่ F = 10 N กะทันหัน จงหาเวลา tp ที่การกระจัดมีค่ามากที่สุด
m = 20 kgk = 400 N/mc = 27 N·s/mF = 10 N
tp = s
3.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพปานกลาง
ตัวกรองความถี่สูงผ่าน RLที่แสดงมีR = 1000 Ω, L = 2.2 mH ป้อนอินพุตรูปซายน์ของ 36 kHz จงหาอัตราขยาย |H| = |vout/vin| ใน dB
R = 1000 ΩL = 2.2 mHf = 36 kHz
|H| = dB
4.แผนภาพโบดและขอบเสถียรภาพยาก
วงรอบป้อนกลับหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงรอบเปิด L(s) = 16/(s(s + 1)(s + 5)) จงหาความถี่จุดตัดเฟส ω180 ที่ ∠L(jω) = −180°
L(s) = 16/(s(s + 1)(s + 5))
ω180 = rad/s
5.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสปานกลาง
วงในแผนภาพใช้ฟีดแบ็กบวก โดย L(s) = 2/(s(s + 5)(s + 8)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 2/(s(s + 5)(s + 8))
N =
6.เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัสยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −3 จงหาจุดแยกออก sb
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
sb =
7.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = K/(s(s + 2)) ต้องตามแรมป์ r(t) = 2t ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 0.2 จงหาอัตราขยาย K
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0.2
K =
8.ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PIDยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki/s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s + 5) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 4 rad/s และ ζ = 0.7 จงหาอัตราขยายสัดส่วน Kp
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.7
Kp =
9.แผนภาพบล็อกปานกลาง
พืช G(s) = 5/(s + 7) มีวงป้อนกลับลบภายใน (ย่อย) ที่มีอัตราขยาย H₁ = 4 อัตราขยายของตัวควบคุม K = 4 และวงป้อนกลับลบหนึ่งหน่วยภายนอกปิดระบบ จงหาอัตราขยาย DC วงปิด T(0)
G(s) = 5/(s + 7)H₁ = 4K = 4
T(0) =
10.แผนภาพบล็อกยาก
ลดรูปแผนภาพบล็อกที่มี G₁ = 17/(s + 4), G₂ = 3/(s + 4) การป้อนกลับลบภายใน H₁ = 1 รอบ G₂ และการป้อนกลับลบภายนอก H₂ = 0.25 จงหาอัตราขยาย DC T(0) ของ C(s)/R(s)
G₁ = 17/(s + 4)G₂ = 3/(s + 4)H₁ = 1H₂ = 0.25
T(0) =