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) = 10+2(s + 1)(s + 1)(s + 4)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 10 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 2(s + 1)/((s + 1)(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 2(s + 1)/((s + 1)(s + 4))r(t) = 10·u(t)
ess =
2.سهلة
R(s)+20(s + 3)(s + 2)(s + 10)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 20(s + 3)/((s + 2)(s + 10)). أوجد ثابت خطأ الموضع Kp.

G(s) = 20(s + 3)/((s + 2)(s + 10))
Kp =
3.متوسطة
R(s)+K(s + 1)(s + 10)C(s)−

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

G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 10 %
K =
4.متوسطة
r(t) = 5 + 1t+2(s + 2)s(s + 1)(s + 2)C(s)−

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

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

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 10/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 6 rad/s وζ = 1. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 10/(s + 4)ωₙ = 6 rad/sζ = 1
Kp =
6.صعبة
R(s)+25 + Kd​s1s(s + 4)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 25 + Kd·s في المحطة G(s) = 1/(s(s + 4)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,9.

G(s) = 1/(s(s + 4))Kp = 25ζ = 0,9
Kd = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. ess = 6,667
  2. 2. Kp = 3
  3. 3. K = 90
  4. 4. ess = 0,5
  5. 5. Kp = 0,8
  6. 6. Kd = 5 s

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