ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 8/(s + 4) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 1 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 80 % ของค่าสุดท้าย จงหา t
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 8/(s + 4)U = 180 %
t = s
2.ง่าย
ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 10 ที่ t = 10 s อ่านค่าได้ 3 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
y(∞) = 10y(10) = 3
τ = s
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 46/(s² + 6s + 46) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 46/(s² + 6s + 46)
tp = s
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 25/(s² + 8s + 50) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 25/(s² + 8s + 50)
σ =
5.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 90/(s(s + 6)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 90/(s(s + 6))
ts = s
6.ยาก
การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์พุ่งเกิน 15 % และยอดแรกเกิดที่ t = 0.1 s จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn
%OS = 15 %tp = 0.1 s
ωn = rad/s
เฉลย
- 1. t = 0.4024 s
- 2. τ = 28.04 s
- 3. tp = 0.5165 s
- 4. σ = −4
- 5. ts = 1.333 s
- 6. ωn = 36.7 rad/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com