ตัวควบคุมสัดส่วน K = 1 ขับโรงงาน G(s) = 1/(s + 5) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย ป้อนขั้นขนาด 1 จงหาค่าสุดท้ายของเอาต์พุต y(∞)
ใบงาน ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 1/(s + 5)K = 1r = 1
y(∞) =
2.ง่าย
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด G(s) = 2/((s + 2)(s + 5)) จงหาค่าคงที่ความคลาดเคลื่อนตำแหน่ง Kp
G(s) = 2/((s + 2)(s + 5))
Kp =
3.ปานกลาง
แรมป์ r(t) = 0.5t ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 4)/(s(s + 2)(s + 10)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 4)/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 0.5t
ess =
4.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = K/(s(s + 2)) ต้องตามแรมป์ r(t) = 5t ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 0.05 จงหาอัตราขยาย K
G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 5tess = 0.05
K =
5.ยาก
ตัวควบคุมสัดส่วน K = 20 ขับโรงงาน G(s) = 4/(s(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 4/(s(s + 10))K = 20
ts = s
6.ยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = 2 + 1/s ขับโรงงาน G(s) = 4/((s + 5)(s + 10)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess สำหรับอินพุตแรมป์ r(t) = 1t
C(s) = 2 + 1/sG(s) = 4/((s + 5)(s + 10))r(t) = 1t
ess =
เฉลย
- 1. y(∞) = 0.1667
- 2. Kp = 0.2
- 3. ess = 0.625
- 4. K = 200
- 5. ts = 0.8 s
- 6. ess = 12.5
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com