ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 10/(0.5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 80 % ของค่าสุดท้าย จงหา t

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 10 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 5 V ผ่านตัวต้านทาน R = 10 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) t_r ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 12/(s² + 5s + 24) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 110/(s² + 7s + 55) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % t_s ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ t_s ≈ 4/(ζωₙ)

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 85/(s(s + 2)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % t_s ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ t_s ≈ 4/(ζωₙ)

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 20)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 25 %