อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 5/(s + 4) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −9
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 5/(s + 4)p = −9
K =
2.ง่าย
สมการลักษณะเฉพาะของวงปิดคือ s³ + a·s² + 6s + 18 = 0 จงหาค่าของ a ที่ระบบเสถียรเมื่อเกินค่านั้น
s³ + a·s² + 6s + 18 = 0
a =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))
ω = rad/s
4.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))
ω = rad/s
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 25)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 25))
θd = °
6.ยาก
root locus ของ L(s) = K/((s + 3)(s + 9)) แสดงไว้ จงหาอัตราขยาย K ที่จุดแยกออก sb ซึ่งโพลวงปิดสองตัวพบกันบนแกนจริง
L(s) = K/((s + 3)(s + 9))
K =
เฉลย
- 1. K = 1
- 2. a = 3
- 3. ω = 5.477 rad/s
- 4. ω = 2.828 rad/s
- 5. θd = 26.57 °
- 6. K = 9
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com