ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 47 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 10 V ผ่านตัวต้านทาน R = 22 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
R = 22 kΩC = 47 µFV = 10 V
tr = ms
2.ง่าย
ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(0.8s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 95 % ของค่าสุดท้าย จงหา t
G(s) = 1/(0.8s + 1)U = 1095 %
t = s
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 87/(s² + 9s + 87) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 87/(s² + 9s + 87)
σ =
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 9/(s² + 3s + 18) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 9/(s² + 3s + 18)
σ =
5.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 5)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 2 %
G(s) = K/(s(s + 5))%OS = 2 %
K =
6.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 8)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 30 %
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 30 %
K =
เฉลย
- 1. tr = 2272 ms
- 2. t = 2.397 s
- 3. σ = −4.5
- 4. σ = −1.5
- 5. K = 10.28
- 6. K = 124.9
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com