อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 2/(s + 5) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −13
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 2/(s + 5)p = −13
K =
2.ง่าย
ระบบวงปิดมีสมการลักษณะเฉพาะ s³ + 6s² + s + 28 = 0 ใช้เกณฑ์ Routh–Hurwitz หาจำนวน N ของโพลวงปิดในครึ่งขวาของระนาบ s
Q(s) = s³ + 6s² + s + 28
N =
3.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.ปานกลาง
โรงงาน G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 1)) มีโพลไม่เสถียรที่ s = 4 อัตราขยายสัดส่วน K ปิดวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยรอบมัน จงหาอัตราขยายที่น้อยที่สุด Kmin ที่ทำให้วงปิดเสถียร
G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
5.ยาก
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 2)/(s(s + 10)(s + 1)(s + 3)) จงหาจุด σa ที่เส้นกำกับของ root locus ตัดแกนจริง
L(s) = K(s + 2)/(s(s + 10)(s + 1)(s + 3))
σa =
6.ยาก
สำหรับวง L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −1
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))s = −1
K =
เฉลย
- 1. K = 4
- 2. N = 2
- 3. Kmax = 5
- 4. Kmin = 4
- 5. σa = −4
- 6. K = 3
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com