วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = 13/(s(s + 6)) โพลวงปิดเป็นเชิงซ้อน จงหาส่วนจินตภาพ ωd ของมัน
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
L(s) = 13/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.ง่าย
พหุนามลักษณะเฉพาะของระบบฟีดแบ็กคือ Q(s) = s⁴ + 5s³ + 7s² + 11s − 10 สร้างตาราง Routh และหาว่ามีรากของ Q(s) กี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
Q(s) = s⁴ + 5s³ + 7s² + 11s − 10
N =
3.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.ปานกลาง
โรงงาน G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 5)) มีโพลไม่เสถียรที่ s = 2 อัตราขยายสัดส่วน K ปิดวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยรอบมัน จงหาอัตราขยายที่น้อยที่สุด Kmin ที่ทำให้วงปิดเสถียร
G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 5))
Kmin =
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 7)(s² + 6s + 18)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 7)(s² + 6s + 18))
θd = °
6.ยาก
root locus ของ L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6)) ถูกร่างไว้ จงหาความถี่ ω ที่โลคัสตัดแกนจินตภาพ
L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s
เฉลย
- 1. ωd = 2 rad/s
- 2. N = 1
- 3. Kmax = 378
- 4. Kmin = 1
- 5. θd = 53.13 °
- 6. ω = 7.348 rad/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com