อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 1/(s + 4) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −6
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 1/(s + 4)p = −6
K =
2.ง่าย
ระบบวงปิดมีสมการลักษณะเฉพาะ s³ + 6s² + 5s + 39 = 0 ใช้เกณฑ์ Routh–Hurwitz หาจำนวน N ของโพลวงปิดในครึ่งขวาของระนาบ s
Q(s) = s³ + 6s² + 5s + 39
N =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพใช้ฟีดแบ็กบวก โดย L(s) = 2/(s(s + 2)(s + 4)) มีโพลวงปิดกี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
L(s) = 2/(s(s + 2)(s + 4))
N =
4.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 6))
Kmax =
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 13)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 1)(s² + 4s + 13))
θd = °
6.ยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 2)/((s + 10)(s + 6)(s + 8)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K(s + 2)/((s + 10)(s + 6)(s + 8))
σa =
เฉลย
- 1. K = 2
- 2. N = 2
- 3. N = 1
- 4. Kmax = 480
- 5. θd = −18.43 °
- 6. σa = −11
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com