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+K = 1010s + 4y(t)−

يتحكم متحكم تناسبي K = 10 في المحطة G(s) = 10/(s + 4) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. تُطبَّق خطوة بحجم 10. أوجد القيمة النهائية للخرج y(∞).

G(s) = 10/(s + 4)K = 10r = 10
y(∞) =
2.سهلة
r(t) = 1+K = 52s + 10y(t)−

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

G(s) = 2/(s + 10)K = 5r = 1
y(∞) =
3.متوسطة
R(s)+K(s + 2)(s + 5)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية G(s) = K/((s + 2)(s + 5)). أوجد الكسب K الذي يعطي خطأ حالة مستقرة قدره 2 % لدخل خطوة.

G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 2 %
K =
4.متوسطة
r(t) = 2t+50(s + 2)s(s + 5)C(s)−

يُطبَّق منحدر r(t) = 2t على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 5)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 5))r(t) = 2t
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 = 6 rad/s وζ = 0,8. أوجد الكسب التناسبي Kp.

G(s) = 2/(s + 4)ωₙ = 6 rad/sζ = 0,8
Kp =
6.صعبة
R(s)+20 + Kd​s2s(s + 4)C(s)−

يتحكم متحكم PD بالصيغة C(s) = 20 + Kd·s في المحطة G(s) = 2/(s(s + 4)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد كسب المشتقة Kd الذي يعطي الحلقة المغلقة نسبة تخميد ζ = 0,8.

G(s) = 2/(s(s + 4))Kp = 20ζ = 0,8
Kd = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(∞) = 9,615
  2. 2. y(∞) = 0,5
  3. 3. K = 490
  4. 4. ess = 0,1
  5. 5. Kp = 2,8
  6. 6. Kd = 3,06 s

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