วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = 41/(s(s + 8)) โพลวงปิดเป็นเชิงซ้อน จงหาส่วนจินตภาพ ωd ของมัน
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
L(s) = 41/(s(s + 8))
ωd = rad/s
2.ง่าย
ระบบวงปิดมีสมการลักษณะเฉพาะ s³ + s² + 3s + 17 = 0 ใช้เกณฑ์ Routh–Hurwitz หาจำนวน N ของโพลวงปิดในครึ่งขวาของระนาบ s
Q(s) = s³ + s² + 3s + 17
N =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพทำงานที่ K = 15 และ L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) เพิ่มอัตราขยายได้กี่เท่า m ก่อนที่วงปิดจะไม่เสถียร
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))K = 15
m =
4.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 6)(s² + 4s + 13)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 6)(s² + 4s + 13))
θd = °
6.ยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 8)) แสดงไว้ จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.707
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.707
K =
เฉลย
- 1. ωd = 5 rad/s
- 2. N = 2
- 3. m = 2
- 4. Kmax = 462
- 5. θd = 53.13 °
- 6. K = 32.01
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com