ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 2.5/(10s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 5 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(30) ที่ t = 30 s
ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย
1.ง่าย
G(s) = 2.5/(10s + 1)U = 5t = 30 s
y(30) =
2.ง่าย
ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 5 ที่ t = 1 s อ่านค่าได้ 2.5 จงหาค่าคงตัวเวลา τ
y(∞) = 5y(1) = 2.5
τ = s
3.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 24.5/(s² + 5s + 49) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาถึงจุดสูงสุด tp ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได
G(s) = 24.5/(s² + 5s + 49)
tp = s
4.ปานกลาง
ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 60/(s² + 4s + 60) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ
G(s) = 60/(s² + 4s + 60)
ζ =
5.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = 225/(s(s + 8)) จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของลูปปิด โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)
G(s) = 225/(s(s + 8))
ts = s
6.ยาก
ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 2)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 10 %
G(s) = K/(s(s + 2))%OS = 10 %
K =
เฉลย
- 1. y(30) = 11.88
- 2. τ = 1.443 s
- 3. tp = 0.4805 s
- 4. ζ = 0.2582
- 5. ts = 1 s
- 6. K = 2.862
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com