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(s)+C(s)G(s)C(s)−

يتحكم المتحكم C(s) = 5(s + 5)/s في المحطة G(s) = 5/(s(s + 2)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. ما نوع النظام N للحلقة؟

C(s) = 5(s + 5)/sG(s) = 5/(s(s + 2))
N =
2.سهلة
R(s)+5s(s + 5)(s + 10)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 5/(s(s + 5)(s + 10)). أوجد ثابت خطأ السرعة Kv.

G(s) = 5/(s(s + 5)(s + 10))
Kv =
3.متوسطة
r(t) = 10t+Ks(s + 10)C(s)−

يجب أن تتبع حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = K/(s(s + 10)) المنحدر r(t) = 10t بخطأ حالة مستقرة قدره 0,5. أوجد الكسب K.

G(s) = K/(s(s + 10))r(t) = 10tess = 0,5
K =
4.متوسطة
r(t) = 10·t²/2+10(s + 4)s²(s + 5)C(s)−

يُطبَّق الدخل القطعي المكافئ r(t) = 10·t²/2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 5)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 10(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 10·t²/2
ess =
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s10s + 1C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 10/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 8 rad/s وζ = 1. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Kp =
6.صعبة
R(s)+K = 252s(s + 2)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 25 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 = 25
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. N = 2
  2. 2. Kv = 0,1
  3. 3. K = 200
  4. 4. ess = 1,25
  5. 5. Kp = 1,5
  6. 6. ts = 4 s

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