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(s)+50(s + 1)(s + 1)(s + 2)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية وحدوية دالة نقل الحلقة المفتوحة G(s) = 50(s + 1)/((s + 1)(s + 2)). أوجد ثابت خطأ الموضع Kp.

G(s) = 50(s + 1)/((s + 1)(s + 2))
Kp =
2.سهلة
r(t) = 2+4(s + 2)(s + 1)(s + 10)C(s)−

تُطبَّق خطوة بحجم 2 على حلقة تغذية عكسية وحدوية فيها G(s) = 4(s + 2)/((s + 1)(s + 10)). أوجد خطأ الحالة المستقرة ess.

G(s) = 4(s + 2)/((s + 1)(s + 10))r(t) = 2·u(t)
ess =
3.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 0,05. أوجد الكسب K.

G(s) = K/(s(s + 2))r(t) = 2tess = 0,05
K =
4.متوسطة
R(s)+K = 90,52s + 1C(s)−

تُضبط عملية G(s) = 0,5/(2s + 1) بواسطة كسب تناسبي K = 9 ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لخطوة، كنسبة مئوية من حجم الخطوة.

G(s) = 0,5/(2s + 1)K = 9
ess = %
5.صعبة
r(t) = 1t+5 + 5/s4(s + 1)(s + 5)C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = 5 + 5/s في المحطة G(s) = 4/((s + 1)(s + 5)) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. أوجد خطأ الحالة المستقرة ess لدخل المنحدر r(t) = 1t.

C(s) = 5 + 5/sG(s) = 4/((s + 1)(s + 5))r(t) = 1t
ess =
6.صعبة
R(s)+Kp​ + Ki​/s5s + 2C(s)−

يتحكم متحكم PI بالصيغة C(s) = Kp + Ki/s في المحطة G(s) = 5/(s + 2) ضمن حلقة تغذية عكسية وحدوية. يجب أن تكون للحلقة المغلقة ωₙ = 6 rad/s وζ = 0,7. أوجد كسب التكامل Ki.

G(s) = 5/(s + 2)ωₙ = 6 rad/sζ = 0,7
Ki =

مفتاح الإجابات

  1. 1. Kp = 25
  2. 2. ess = 1,111
  3. 3. K = 80
  4. 4. ess = 18,18 %
  5. 5. ess = 0,25
  6. 6. Ki = 7,2

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