Ein System erster Ordnung G(s) = 10/(0,5s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 2, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Endwert y(∞) des Ausgangs.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein System erster Ordnung G(s) = 10/(2s + 1) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 5, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Ausgang y(3) bei t = 3 s.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 91/(s² + 7s + 91) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die Überschwingzeit tp der Sprungantwort.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 177/(s² + 8s + 59) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Eine Masse m = 8 kg hängt an einer Feder k = 200 N/m mit einem viskosen Dämpfer c = 40 N·s/m (m·x″ + c·x′ + k·x = F). In der Gleichgewichtslage in Ruhe wird plötzlich eine konstante Kraft F = 50 N aufgebracht. Bestimme die größte Auslenkung xmax in mm.
Die Sprungantwort eines Systems zweiter Ordnung ohne Nullstellen zeigt 12 % Überschwingen, und das erste Maximum tritt bei t = 0,1 s auf. Bestimme die Eigenkreisfrequenz ωn.
Lösungsschlüssel
- 1. y(∞) = 20
- 2. y(3) = 38,84
- 3. tp = 0,354 s
- 4. %OS = 14,71 %
- 5. xmax = 290,8 mm
- 6. ωn = 37,9 rad/s
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