อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 5/(s + 2) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −12
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 5/(s + 2)p = −12
K =
2.ง่าย
พหุนามลักษณะเฉพาะของระบบฟีดแบ็กคือ Q(s) = s⁴ + 4s³ + 6s² + 11s + 14 สร้างตาราง Routh และหาว่ามีรากของ Q(s) กี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
Q(s) = s⁴ + 4s³ + 6s² + 11s + 14
N =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)) จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.ปานกลาง
โรงงาน G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 2)) มีโพลไม่เสถียรที่ s = 2 อัตราขยายสัดส่วน K ปิดวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยรอบมัน จงหาอัตราขยายที่น้อยที่สุด Kmin ที่ทำให้วงปิดเสถียร
G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 2))
Kmin =
5.ยาก
root locus ของ L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)) ถูกร่างไว้ จงหาความถี่ ω ที่โลคัสตัดแกนจินตภาพ
L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
6.ยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)) ออกจากแกนจริงระหว่าง s = 0 และ s = −3 จงหาจุดแยกออก sb
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
sb =
เฉลย
- 1. K = 2
- 2. N = 2
- 3. Kmax = 330
- 4. Kmin = 0.5
- 5. ω = 5.099 rad/s
- 6. sb = −1.214
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com