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)+5(s + 2)s(s + 4)(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 4)(s + 5)). أوجد ثابت خطأ السرعة Kv.

G(s) = 5(s + 2)/(s(s + 4)(s + 5))
Kv =
2.سهلة
r(t) = 10+K = 55s + 5y(t)−

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

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

يُطبَّق منحدر r(t) = 2t على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 5/(s(s + 2)(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 5/(s(s + 2)(s + 10))r(t) = 2t
ess =
4.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 20 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 20 %
K =
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s4s + 5C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 4/(s + 5) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 8 rad/s وζ = 1. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 4/(s + 5)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Kp =
6.صعبة
R(s)+K = 501s(s + 8)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 50 في المحطة G(s) = 1/(s(s + 8)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 1/(s(s + 8))K = 50
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. Kv = 0,5
  2. 2. y(∞) = 8,333
  3. 3. ess = 8
  4. 4. K = 40
  5. 5. Kp = 2,75
  6. 6. ts = 1 s

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