ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 4 ที่ t = 1 s อ่านค่าได้ 3.6 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
y(∞) = 4y(1) = 3.6
τ = s
2.ง่าย
ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 6/(s + 2) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง เอาต์พุตใช้เวลานานเท่าใดจึงถึง 98 % ของค่าสุดท้าย จงหา t
G(s) = 6/(s + 2)U = 2098 %
t = s
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 52/(s² + 4s + 52) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 52/(s² + 4s + 52)
tp = s
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 79/(s² + 4s + 79) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาค่าพุ่งเกินร้อยละ %OS ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 79/(s² + 4s + 79)
%OS = %
5.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 4)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 15 %
G(s) = K/(s(s + 4))%OS = 15 %
K =
6.ยาก
การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์พุ่งเกิน 25 % และยอดแรกเกิดที่ t = 1.5 s จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn
%OS = 25 %tp = 1.5 s
ωn = rad/s
เฉลย
- 1. τ = 0.4343 s
- 2. t = 1.956 s
- 3. tp = 0.4534 s
- 4. %OS = 48.41 %
- 5. K = 14.97
- 6. ωn = 2.289 rad/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com