ورقة عمل الاستجابة الخطوية مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في الاستجابة الخطوية: 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
t (s)y(t)201,4 s?

يتلقى نظام من الرتبة الأولى G(s) = 0,5/(s + 0,5) دخلًا خطويًا مقداره 20 عند t = 0، بادئًا من السكون. أوجد الخرج y(1,4) عند t = 1,4 s.

G(s) = 0,5/(s + 0,5)U = 20t = 1,4 s
y(1.4) =
2.سهلة
t (s)y(t)505 s35

تُطبَّق خطوة على عملية من الرتبة الأولى عند t = 0. يبدأ الخرج من 0 ويستقر عند 50. وعند t = 5 s يقرأ 35. أوجد ثابت الزمن τ.

y(∞) = 50y(5) = 35
τ = s
3.متوسطة
t (s)y(t)1tp​ = ?

لنظام دالة النقل G(s) = 41/(s² + 5s + 41) ويتلقى دخلًا خطويًا وحدويًا. أوجد زمن الذروة tp للاستجابة الخطوية.

G(s) = 41/(s² + 5s + 41)
tp = s
4.متوسطة
t (s)y(t)0,5ts​ = ?

لنظام دالة النقل G(s) = 27/(s² + 3s + 54) ويتلقى دخلًا خطويًا وحدويًا. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 27/(s² + 3s + 54)
ts = s
5.صعبة
R(s)+Ks(s + 16)G(s)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية سالبة وحدوية G(s) = K/(s(s + 16)). أوجد الكسب K الذي يعطي استجابة خطوية بتجاوز 20 %.

G(s) = K/(s(s + 16))%OS = 20 %
K =
6.صعبة
+−12 VR = 120 ΩL = 20 mHC = 2 µFvC​

دائرة RLC على التسلسل فيها R = 120 Ω وL = 20 mH وC = 2 µF موصولة بخطوة جهد 12 V عند t = 0. المكثف غير مشحون ولا يمر تيار قبل الخطوة. أوجد التردد الطبيعي غير المخمّد ωn بوحدة rad/s.

R = 120 ΩL = 20 mHC = 2 µFV = 12 V
ωn = rad/s

مفتاح الإجابات

  1. 1. y(1.4) = 10,07
  2. 2. τ = 4,153 s
  3. 3. tp = 0,5329 s
  4. 4. ts = 2,667 s
  5. 5. K = 307,9
  6. 6. ωn = 5000 rad/s

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