ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 1 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 1 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 90 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
R = 1 kΩC = 1 µFV = 12 V90 %
t = ms
2.ง่าย
ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 20 ที่ t = 10 s อ่านค่าได้ 18 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
y(∞) = 20y(10) = 18
τ = s
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 58/(s² + 3s + 29) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 58/(s² + 3s + 29)
σ =
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 29/(s² + 4s + 29) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 29/(s² + 4s + 29)
%OS = %
5.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 55/(s(s + 5)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 55/(s(s + 5))
ts = s
6.ยาก
ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 20 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ
%OS = 20 %
ζ =
เฉลย
- 1. t = 2.303 ms
- 2. τ = 4.343 s
- 3. σ = −1.5
- 4. %OS = 28.46 %
- 5. ts = 1.6 s
- 6. ζ = 0.4559
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com