ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 50 ที่ t = 2 s อ่านค่าได้ 35 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
y(∞) = 50y(2) = 35
τ = s
2.ง่าย
ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 10 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 9 V ผ่านตัวต้านทาน R = 22 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 80 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms
R = 22 kΩC = 10 µFV = 9 V80 %
t = ms
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 44/(s² + 14s + 88) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 44/(s² + 14s + 88)
tp = s
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 68/(s² + 9s + 68) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn เป็น rad/s
G(s) = 68/(s² + 9s + 68)
ωn = rad/s
5.ยาก
ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 15 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ
%OS = 15 %
ζ =
6.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 8)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 5 %
G(s) = K/(s(s + 8))%OS = 5 %
K =
เฉลย
- 1. τ = 1.661 s
- 2. t = 354.1 ms
- 3. tp = 0.5031 s
- 4. ωn = 8.246 rad/s
- 5. ζ = 0.5169
- 6. K = 33.6
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com