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.

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+K = 52s + 1y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 5 في المحطة G(s) = 2/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 10. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 2/(s + 1)K = 5r = 10
y(∞) =
2.سهلة
r(t) = 5+K = 202s + 1y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 20 في المحطة G(s) = 2/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 5. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 2/(s + 1)K = 20r = 5
y(∞) =
3.متوسطة
r(t) = 2·t²/2+4(s + 3)s²(s + 4)C(s)−

يُطبَّق الدخل القطعي المكافئ r(t) = 2·t²/2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 4)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 4(s + 3)/(s²(s + 4))r(t) = 2·t²/2
ess =
4.متوسطة
R(s)+K = 19110s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 1/(10s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 19 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 1/(10s + 1)K = 19
ess = %
5.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s4s + 1C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 4/(s + 1) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 2 rad/s وζ = 0,5. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 4/(s + 1)ωₙ = 2 rad/sζ = 0,5
Kp =
6.صعبة
R(s)+K = 810s(s + 5)C(s)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 8 في المحطة G(s) = 10/(s(s + 5)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد النسبة المئوية للتجاوز %OS في الاستجابة الخطوية.

G(s) = 10/(s(s + 5))K = 8
%OS = %

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 9,091
  2. 2. y(∞) = 4,878
  3. 3. ess = 0,6667
  4. 4. ess = 5 %
  5. 5. Kp = 0,25
  6. 6. %OS = 40,07 %

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