ตัวควบคุมสัดส่วน K = 5 ขับโรงงาน G(s) = 1/(s + 4) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย ป้อนขั้นขนาด 10 จงหาค่าสุดท้ายของเอาต์พุต y(∞)
ใบงาน ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 1/(s + 4)K = 5r = 10
y(∞) =
2.ง่าย
ขั้นขนาด 1 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 2)/((s + 4)(s + 10)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 2)/((s + 4)(s + 10))r(t) = 1·u(t)
ess =
3.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/((s + 1)(s + 10)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 5 % สำหรับอินพุตขั้น
G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 5 %
K =
4.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/((s + 1)(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 4 % สำหรับอินพุตขั้น
G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 4 %
K =
5.ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 20 ขับโรงงาน G(s) = 2/(s(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 2/(s(s + 10))K = 20
ts = s
6.ยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 5 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 2/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.5
G(s) = 2/(s(s + 2))Kp = 5ζ = 0.5
Kd = s
เฉลย
- 1. y(∞) = 5.556
- 2. ess = 0.8333
- 3. K = 190
- 4. K = 96
- 5. ts = 0.8 s
- 6. Kd = 0.5811 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com