ورقة عمل خطأ الحالة المستقرة والتحكم PID مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في خطأ الحالة المستقرة والتحكم PID: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

ورقة عمل جديدةتدرّب عبر الإنترنت مع التلميحات

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
r(t) = 1+K = 11s + 4y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 1 في المحطة G(s) = 1/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 1. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 1/(s + 4)K = 1r = 1
y(∞) =
2.سهلة
R(s)+20(s + 5)s²(s + 4)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 4)). أوجد ثابت خطأ التسارع Ka.

G(s) = 20(s + 5)/(s²(s + 4))
Ka =
3.متوسطة
r(t) = 2 + 4t+10(s + 1)s(s + 10)C(s)−

يُطبَّق الدخل r(t) = 2 + 4t (خطوة مع منحدر) على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 10))r(t) = 2 + 4t
ess =
4.متوسطة
R(s)+K = 1050,5s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 5/(0,5s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 10 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 5/(0,5s + 1)K = 10
ess = %
5.صعبة
R(s)+K = 405s(s + 5)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 40 في المحطة G(s) = 5/(s(s + 5)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الذروة tp للاستجابة الخطوية.

G(s) = 5/(s(s + 5))K = 40
tp = s
6.صعبة
R(s)+20 + Kd​s1s(s + 3)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 20 + Kd·s في المحطة G(s) = 1/(s(s + 3)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,9.

G(s) = 1/(s(s + 3))Kp = 20ζ = 0,9
Kd = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 0,2
  2. 2. Ka = 25
  3. 3. ess = 4
  4. 4. ess = 1,961 %
  5. 5. tp = 0,2257 s
  6. 6. Kd = 5,05 s

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.