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+40(s + 2)(s + 5)(s + 10)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 10 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 40(s + 2)/((s + 5)(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 40(s + 2)/((s + 5)(s + 10))r(t) = 10·u(t)
ess =
2.سهلة
R(s)+2(s + 2)(s + 4)C(s)−

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

G(s) = 2/((s + 2)(s + 4))
Kp =
3.متوسطة
R(s)+K = 941s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 4/(1s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 9 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 4/(1s + 1)K = 9
ess = %
4.متوسطة
r(t) = 2t+Ks(s + 2)C(s)−

يجب أن تتبع حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = K/(s(s + 2)) المنحدر r(t) = 2t بخطأ حالة مستقرة قدره 0,2. أوجد الكسب K.

G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0,2
K =
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s2s + 1C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 2/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 8 rad/s وζ = 1. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 2/(s + 1)ωₙ = 8 rad/sζ = 1
Ki =
6.صعبة
R(s)+8 + Kd​s1s(s + 1)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 8 + Kd·s في المحطة G(s) = 1/(s(s + 1)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,8.

G(s) = 1/(s(s + 1))Kp = 8ζ = 0,8
Kd = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. ess = 3,846
  2. 2. Kp = 0,25
  3. 3. ess = 2,703 %
  4. 4. K = 20
  5. 5. Ki = 32
  6. 6. Kd = 3,525 s

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