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 = 202s + 10y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 20 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 = 20r = 2
y(∞) =
2.سهلة
R(s)+2s³(s + 3)(s + 8)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 2/(s³(s + 3)(s + 8)). ما نوع النظام N؟

G(s) = 2/(s³(s + 3)(s + 8))
N =
3.متوسطة
R(s)+K = 515s + 1C(s)−

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

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

يُطبَّق الدخل القطعي المكافئ r(t) = 1·t²/2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 5)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 4(s + 4)/(s²(s + 5))r(t) = 1·t²/2
ess =
5.صعبة
R(s)+20 + Kd​s2s(s + 3)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 20 + Kd·s في المحطة G(s) = 2/(s(s + 3)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,8.

G(s) = 2/(s(s + 3))Kp = 20ζ = 0,8
Kd = s
6.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 = 4 rad/s وζ = 0,6. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 5/(s + 4)ωₙ = 4 rad/sζ = 0,6
Ki =

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 1,6
  2. 2. N = 3
  3. 3. ess = 16,67 %
  4. 4. ess = 0,3125
  5. 5. Kd = 3,56 s
  6. 6. Ki = 3,2

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