ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 10 ที่ t = 2 s อ่านค่าได้ 6 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
y(∞) = 10y(2) = 6
τ = s
2.ง่าย
ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 1/(10s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 20 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาค่าสุดท้าย y(∞) ของเอาต์พุต
G(s) = 1/(10s + 1)U = 20
y(∞) =
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 76/(s² + 3s + 76) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ
G(s) = 76/(s² + 3s + 76)
σ =
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 84/(s² + 7s + 28) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
G(s) = 84/(s² + 7s + 28)
ζ =
5.ยาก
ระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์ต้องมีการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดที่พุ่งเกิน 50 % จงหาอัตราส่วนความหน่วง ζ
%OS = 50 %
ζ =
6.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 115/(s(s + 12)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 115/(s(s + 12))
ts = s
เฉลย
- 1. τ = 2.183 s
- 2. y(∞) = 20
- 3. σ = −1.5
- 4. ζ = 0.6614
- 5. ζ = 0.2155
- 6. ts = 0.6667 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com