อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 2/(s + 5) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −8
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 2/(s + 5)p = −8
K =
2.ง่าย
พหุนามลักษณะเฉพาะของระบบฟีดแบ็กคือ Q(s) = s⁴ + 4s³ + 4s² + 4s + 6 สร้างตาราง Routh และหาว่ามีรากของ Q(s) กี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
Q(s) = s⁴ + 4s³ + 4s² + 4s + 6
N =
3.ปานกลาง
โรงงาน G(s) = (s + 2)/((s − 2)(s + 3)) มีโพลไม่เสถียรที่ s = 2 อัตราขยายสัดส่วน K ปิดวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยรอบมัน จงหาอัตราขยายที่น้อยที่สุด Kmin ที่ทำให้วงปิดเสถียร
G(s) = (s + 2)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
4.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
5.ยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −3 จงหาจุดแยกออก sb
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
sb =
6.ยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 8)) แสดงไว้ จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.8
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.8
K =
เฉลย
- 1. K = 1.5
- 2. N = 2
- 3. Kmin = 3
- 4. Kmax = 330
- 5. sb = −1.214
- 6. K = 25
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com