ตัวควบคุมสัดส่วน K = 20 ขับโรงงาน G(s) = 2/(s + 10) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย ป้อนขั้นขนาด 1 จงหาค่าสุดท้ายของเอาต์พุต y(∞)
ใบงาน ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 2/(s + 10)K = 20r = 1
y(∞) =
2.ง่าย
ขั้นขนาด 5 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 40/((s + 2)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 40/((s + 2)(s + 5))r(t) = 5·u(t)
ess =
3.ปานกลาง
แรมป์ r(t) = 1t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 5)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 10/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 1t
ess =
4.ปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 1·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 4)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 1)/(s²(s + 4))r(t) = 1·t²/2
ess =
5.ยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki/s ขับโรงงาน G(s) = 4/(s + 5) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 4 rad/s และ ζ = 0.8 จงหาอัตราขยายสัดส่วน Kp
G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 4 rad/sζ = 0.8
Kp =
6.ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 8 ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 4/(s(s + 2))K = 8
ts = s
เฉลย
- 1. y(∞) = 0.8
- 2. ess = 1
- 3. ess = 2
- 4. ess = 1
- 5. Kp = 0.35
- 6. ts = 4 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com