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) = 2+K = 52s + 10y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 5 في المحطة G(s) = 2/(s + 10) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 2. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 2/(s + 10)K = 5r = 2
y(∞) =
2.سهلة
R(s)+5s(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 5/(s(s + 5)). أوجد ثابت خطأ السرعة Kv.

G(s) = 5/(s(s + 5))
Kv =
3.متوسطة
r(t) = 10·t²/2+10(s + 1)s²(s + 5)C(s)−

يُطبَّق الدخل القطعي المكافئ r(t) = 10·t²/2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 5)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 10(s + 1)/(s²(s + 5))r(t) = 10·t²/2
ess =
4.متوسطة
r(t) = 3t+5(s + 2)s(s + 1)(s + 10)C(s)−

يُطبَّق منحدر r(t) = 3t على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 1)(s + 10))r(t) = 3t
ess =
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s5s + 4C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 5/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 6 rad/s وζ = 0,8. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 5/(s + 4)ωₙ = 6 rad/sζ = 0,8
Ki =
6.صعبة
R(s)+K = 162s(s + 2)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 16 في المحطة G(s) = 2/(s(s + 2)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 2/(s(s + 2))K = 16
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 1
  2. 2. Kv = 1
  3. 3. ess = 5
  4. 4. ess = 3
  5. 5. Ki = 7,2
  6. 6. ts = 4 s

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