ระบบวงปิดมีสมการลักษณะเฉพาะ s³ + 2s² + 2s + 14 = 0 ใช้เกณฑ์ Routh–Hurwitz หาจำนวน N ของโพลวงปิดในครึ่งขวาของระนาบ s
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
Q(s) = s³ + 2s² + 2s + 14
N =
2.ง่าย
สำหรับพหุนามลักษณะเฉพาะ Q(s) = s³ + s² + 4s + 11 จงหาช่องคอลัมน์แรก b1 ของแถว s¹ ในตาราง Routh
Q(s) = s³ + s² + 4s + 11
b1 =
3.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
4.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
ω = rad/s
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 32)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 32))
θd = °
6.ยาก
สำหรับวง L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −1.5
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))s = −1.5
K =
เฉลย
- 1. N = 2
- 2. b1 = −7
- 3. Kmax = 252
- 4. ω = 6.928 rad/s
- 5. θd = −26.57 °
- 6. K = 19.13
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com