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) = 5+K = 510s + 10y(t)−

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

G(s) = 10/(s + 10)K = 5r = 5
y(∞) =
2.سهلة
R(s)+20(s + 2)s²(s + 4)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 4)). أوجد ثابت خطأ التسارع Ka.

G(s) = 20(s + 2)/(s²(s + 4))
Ka =
3.متوسطة
R(s)+K(s + 1)(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية G(s) = K/((s + 1)(s + 5)). أوجد الكسب K الذي يعطي خطأ حالة مستقرة قدره 20 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 1)(s + 5))ess = 20 %
K =
4.متوسطة
R(s)+K = 200,51s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 0,5/(1s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 20 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 0,5/(1s + 1)K = 20
ess = %
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s2s + 2C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 2/(s + 2) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 3 rad/s وζ = 0,7. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 2/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 0,7
Kp =
6.صعبة
R(s)+K = 202s(s + 10)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 20 في المحطة G(s) = 2/(s(s + 10)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 2/(s(s + 10))K = 20
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 4,167
  2. 2. Ka = 10
  3. 3. K = 20
  4. 4. ess = 9,091 %
  5. 5. Kp = 1,1
  6. 6. ts = 0,8 s

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