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 = 201s + 1y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 20 في المحطة G(s) = 1/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 2. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 1/(s + 1)K = 20r = 2
y(∞) =
2.سهلة
r(t) = 1+K = 22s + 2y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 2 في المحطة G(s) = 2/(s + 2) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 1. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 2/(s + 2)K = 2r = 1
y(∞) =
3.متوسطة
r(t) = 5t+Ks(s + 5)C(s)−

يجب أن تتبع حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = K/(s(s + 5)) المنحدر r(t) = 5t بخطأ حالة مستقرة قدره 0,02. أوجد الكسب K.

G(s) = K/(s(s + 5))r(t) = 5tess = 0,02
K =
4.متوسطة
R(s)+K = 2410s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 4/(10s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 2 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 4/(10s + 1)K = 2
ess = %
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s2s + 4C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 2/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 10 rad/s وζ = 0,7. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 10 rad/sζ = 0,7
Ki =
6.صعبة
R(s)+K = 210s(s + 6)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 2 في المحطة G(s) = 10/(s(s + 6)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 10/(s(s + 6))K = 2
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 1,905
  2. 2. y(∞) = 0,6667
  3. 3. K = 1250
  4. 4. ess = 11,11 %
  5. 5. Ki = 50
  6. 6. ts = 1,333 s

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