ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(2s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 2 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 98 % ของค่าสุดท้าย จงหา t
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 0.5/(2s + 1)U = 298 %
t = s
2.ง่าย
ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 4.7 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 10 V ผ่านตัวต้านทาน R = 1 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 80 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms
R = 1 kΩC = 4.7 µFV = 10 V80 %
t = ms
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 24.5/(s² + 2s + 49) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 24.5/(s² + 2s + 49)
%OS = %
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 96/(s² + 16s + 96) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
G(s) = 96/(s² + 16s + 96)
ζ =
5.ยาก
การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์พุ่งเกิน 25 % และยอดแรกเกิดที่ t = 1 s จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn
%OS = 25 %tp = 1 s
ωn = rad/s
6.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 16)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 10 %
G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 10 %
K =
เฉลย
- 1. t = 7.824 s
- 2. t = 7.564 ms
- 3. %OS = 63.54 %
- 4. ζ = 0.8165
- 5. ωn = 3.434 rad/s
- 6. K = 183.1
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com