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(t) = 2+40(s + 1)(s + 5)(s + 10)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 40(s + 1)/((s + 5)(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 40(s + 1)/((s + 5)(s + 10))r(t) = 2·u(t)
ess =
2.سهلة
r(t) = 1+20(s + 1)(s + 4)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 1 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 20/((s + 1)(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 20/((s + 1)(s + 4))r(t) = 1·u(t)
ess =
3.متوسطة
r(t) = 0,5t+5(s + 1)s(s + 2)C(s)−

يُطبَّق منحدر r(t) = 0,5t على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 2)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 5(s + 1)/(s(s + 2))r(t) = 0,5t
ess =
4.متوسطة
r(t) = 1 + 1t+20s(s + 4)C(s)−

يُطبَّق الدخل r(t) = 1 + 1t (خطوة مع منحدر) على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 20/(s(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 20/(s(s + 4))r(t) = 1 + 1t
ess =
5.صعبة
R(s)+K = 210s(s + 2)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 2 في المحطة G(s) = 10/(s(s + 2)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 10/(s(s + 2))K = 2
ts = s
6.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s4s + 2C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 4/(s + 2) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 2 rad/s وζ = 1. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 4/(s + 2)ωₙ = 2 rad/sζ = 1
Ki =

مفتاح الإجابات

  1. 1. ess = 1,111
  2. 2. ess = 0,1667
  3. 3. ess = 0,2
  4. 4. ess = 0,2
  5. 5. ts = 4 s
  6. 6. Ki = 1

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