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.

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(s)+10(s + 1)s(s + 2)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 2)). أوجد ثابت خطأ السرعة Kv.

G(s) = 10(s + 1)/(s(s + 2))
Kv =
2.سهلة
R(s)+5(s + 5)s²(s + 2)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 5(s + 5)/(s²(s + 2)). أوجد ثابت خطأ التسارع Ka.

G(s) = 5(s + 5)/(s²(s + 2))
Ka =
3.متوسطة
r(t) = 0,5·t²/2+4(s + 4)s²(s + 4)C(s)−

يُطبَّق الدخل القطعي المكافئ r(t) = 0,5·t²/2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 4))r(t) = 0,5·t²/2
ess =
4.متوسطة
R(s)+K(s + 1)(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية G(s) = K/((s + 1)(s + 5)). أوجد الكسب K الذي يعطي خطأ حالة مستقرة قدره 5 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 1)(s + 5))ess = 5 %
K =
5.صعبة
R(s)+20 + Kd​s5s(s + 3)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 20 + Kd·s في المحطة G(s) = 5/(s(s + 3)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,707.

G(s) = 5/(s(s + 3))Kp = 20ζ = 0,707
Kd = s
6.صعبة
R(s)+K = 501s(s + 2)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 50 في المحطة G(s) = 1/(s(s + 2)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 1/(s(s + 2))K = 50
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. Kv = 5
  2. 2. Ka = 12,5
  3. 3. ess = 0,125
  4. 4. K = 95
  5. 5. Kd = 2,228 s
  6. 6. ts = 4 s

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