พหุนามลักษณะเฉพาะของระบบฟีดแบ็กคือ Q(s) = s⁴ + s³ + s² − 8s + 10 สร้างตาราง Routh และหาว่ามีรากของ Q(s) กี่ตัว N อยู่ในครึ่งระนาบขวา
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
Q(s) = s⁴ + s³ + s² − 8s + 10
N =
2.ง่าย
อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 10/(s + 1) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −51
G(s) = 10/(s + 1)p = −51
K =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
ω = rad/s
4.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี L(s) = K(s + 10)/(s(s + 3)(s + 4)) โดย K > 0 จงหาอัตราขยายสูงสุด Kmax ที่วงปิดเสถียร
L(s) = K(s + 10)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 6)(s² + 4s + 8)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 6)(s² + 4s + 8))
θd = °
6.ยาก
สำหรับวง L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −2.5
L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))s = −2.5
K =
เฉลย
- 1. N = 2
- 2. K = 5
- 3. ω = 4.243 rad/s
- 4. Kmax = 28
- 5. θd = 63.43 °
- 6. K = 65.63
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com