อัตราขยายสัดส่วน K ควบคุมโรงงาน G(s) = 2/(s + 2) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดอยู่ที่ s = −12
ใบงาน เสถียรภาพ: เกณฑ์ราอ์ท–เฮอร์วิตซ์และรูตโลกัส พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 2/(s + 2)p = −12
K =
2.ง่าย
สมการลักษณะเฉพาะของวงปิดคือ s³ + a·s² + 4s + 20 = 0 จงหาค่าของ a ที่ระบบเสถียรเมื่อเกินค่านั้น
s³ + a·s² + 4s + 20 = 0
a =
3.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))
ω = rad/s
4.ปานกลาง
วงในแผนภาพมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) อัตราขยายถูกเพิ่มจนวงปิดอยู่ที่ขอบของเสถียรภาพ จงหาความถี่ ω ของการสั่นที่คงอยู่
L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
ω = rad/s
5.ยาก
root locus ของ L(s) = K/(s(s + 8)) แสดงไว้ จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้โพลวงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.5
L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0.5
K =
6.ยาก
สำหรับ L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 18)) จงหามุมออกจาก θd ของ root locus จากโพลเชิงซ้อนในครึ่งระนาบบน วัดจากแกนจริงบวก
L(s) = K/((s + 8)(s² + 6s + 18))
θd = °
เฉลย
- 1. K = 5
- 2. a = 5
- 3. ω = 2.828 rad/s
- 4. ω = 6.325 rad/s
- 5. K = 64
- 6. θd = 59.04 °
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com