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+40(s + 3)(s + 2)(s + 4)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 40(s + 3)/((s + 2)(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 40(s + 3)/((s + 2)(s + 4))r(t) = 2·u(t)
ess =
2.سهلة
r(t) = 5+K = 101s + 4y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 10 في المحطة G(s) = 1/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 5. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 1/(s + 4)K = 10r = 5
y(∞) =
3.متوسطة
R(s)+K(s + 1)(s + 2)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية G(s) = K/((s + 1)(s + 2)). أوجد الكسب K الذي يعطي خطأ حالة مستقرة قدره 10 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 1)(s + 2))ess = 10 %
K =
4.متوسطة
R(s)+K(s + 2)(s + 10)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية G(s) = K/((s + 2)(s + 10)). أوجد الكسب K الذي يعطي خطأ حالة مستقرة قدره 5 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 2)(s + 10))ess = 5 %
K =
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s1s + 1C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 1/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 4 rad/s وζ = 0,5. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 1/(s + 1)ωₙ = 4 rad/sζ = 0,5
Ki =
6.صعبة
R(s)+K = 165s(s + 5)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 16 في المحطة G(s) = 5/(s(s + 5)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 5/(s(s + 5))K = 16
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. ess = 0,125
  2. 2. y(∞) = 3,571
  3. 3. K = 18
  4. 4. K = 380
  5. 5. Ki = 16
  6. 6. ts = 1,6 s

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