ตัวควบคุมสัดส่วน K = 5 ขับโรงงาน G(s) = 5/(s + 4) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย ป้อนขั้นขนาด 10 จงหาค่าสุดท้ายของเอาต์พุต y(∞)
ใบงาน ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัวและการควบคุม PID พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 5/(s + 4)K = 5r = 10
y(∞) =
2.ง่าย
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมีฟังก์ชันถ่ายโอนวงเปิด G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 4)) จงหาค่าคงที่ความคลาดเคลื่อนความเร่ง Ka
G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 4))
Ka =
3.ปานกลาง
วงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/((s + 1)(s + 2)) จงหาอัตราขยาย K ที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว 5 % สำหรับอินพุตขั้น
G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 5 %
K =
4.ปานกลาง
อินพุตพาราโบลา r(t) = 2·t²/2 ถูกป้อนเข้าวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วยที่มี G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 2)) จงหาค่าความคลาดเคลื่อนสถานะคงตัว ess
G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 2))r(t) = 2·t²/2
ess =
5.ยาก
ตัวควบคุม PI C(s) = Kp + Ki/s ขับโรงงาน G(s) = 10/(s + 1) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย วงปิดต้องมี ωₙ = 5 rad/s และ ζ = 0.5 จงหาอัตราขยายสัดส่วน Kp
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0.5
Kp =
6.ยาก
ตัวควบคุม PD C(s) = 8 + Kd·s ขับโรงงาน G(s) = 10/(s(s + 2)) ในวงฟีดแบ็กหนึ่งหน่วย จงหาอัตราขยายอนุพันธ์ Kd ที่ทำให้วงปิดมีอัตราส่วนการหน่วง ζ = 0.9
G(s) = 10/(s(s + 2))Kp = 8ζ = 0.9
Kd = s
เฉลย
- 1. y(∞) = 8.621
- 2. Ka = 1.5
- 3. K = 38
- 4. ess = 0.25
- 5. Kp = 0.4
- 6. Kd = 1.41 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com