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)3t = ?98 %

يتلقى نظام من الرتبة الأولى G(s) = 30/(s + 10) دخلًا خطويًا مقداره 1 عند t = 0، بادئًا من السكون. كم يحتاج الخرج ليبلغ 98 % من قيمته النهائية؟ أوجد t.

G(s) = 30/(s + 10)U = 198 %
t = s
2.سهلة
t (s)y(t)600,07 s?

يتلقى نظام من الرتبة الأولى G(s) = 30/(s + 10) دخلًا خطويًا مقداره 20 عند t = 0، بادئًا من السكون. أوجد الخرج y(0,07) عند t = 0,07 s.

G(s) = 30/(s + 10)U = 20t = 0,07 s
y(0.07) =
3.متوسطة
t (s)y(t)0,5ts​ = ?

لنظام دالة النقل G(s) = 25,5/(s² + 11s + 51) ويتلقى دخلًا خطويًا وحدويًا. أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 25,5/(s² + 11s + 51)
ts = s
4.متوسطة
t (s)y(t)1tp​ = ?

لنظام دالة النقل G(s) = 41/(s² + 2s + 41) ويتلقى دخلًا خطويًا وحدويًا. أوجد زمن الذروة tp للاستجابة الخطوية.

G(s) = 41/(s² + 2s + 41)
tp = s
5.صعبة
k = 800 N/mc = 4 N·s/mm = 0,5 kgF = 5 Nx(t)

كتلة m = 0,5 kg معلّقة بنابض k = 800 N/m مع مخمّد لزج c = 4 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). وهي ساكنة في وضع الاتزان، تُطبَّق عليها فجأةً قوة ثابتة F = 5 N. أوجد نسبة التخميد ζ.

m = 0,5 kgk = 800 N/mc = 4 N·s/mF = 5 N
ζ =
6.صعبة
R(s)+50s(s + 6)G(s)C(s)−

لحلقة تغذية عكسية سالبة وحدوية G(s) = 50/(s(s + 6)). أوجد زمن الاستقرار ts عند 2 % للاستجابة الخطوية للحلقة المغلقة باستخدام ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 50/(s(s + 6))
ts = s

مفتاح الإجابات

  1. 1. t = 0,3912 s
  2. 2. y(0.07) = 30,2
  3. 3. ts = 0,7273 s
  4. 4. tp = 0,4967 s
  5. 5. ζ = 0,1
  6. 6. ts = 1,333 s

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