Ein System erster Ordnung G(s) = 2/(s + 2) erhält bei t = 0 einen Eingangssprung der Größe 20, ausgehend von der Ruhe. Bestimme den Endwert y(∞) des Ausgangs.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein ungeladener Kondensator C = 10 µF wird von einer Sprungquelle mit 9 V über einen Widerstand R = 22 kΩ geladen. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht die Kondensatorspannung 60 % ihres Endwerts? Bestimme t in ms.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 50/(s² + 8s + 25) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Sprungantwort.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 56/(s² + 8s + 56) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Die Pole sind s = σ ± jωd. Bestimme den Realteil σ.
Ein Regelkreis mit Einheits-Gegenkopplung hat G(s) = 150/(s(s + 6)). Bestimme die 2-%-Ausregelzeit ts der Sprungantwort des geschlossenen Kreises mit ts ≈ 4/(ζωₙ).
Ein Reihen-RLC-Kreis mit R = 4 Ω, L = 50 mH und C = 100 µF wird bei t = 0 an einen Sprung von 24 V angeschlossen. Der Kondensator ist ungeladen, und vor dem Sprung fließt kein Strom. Bestimme die ungedämpfte Eigenkreisfrequenz ωn in rad/s.
Lösungsschlüssel
- 1. y(∞) = 20
- 2. t = 201,6 ms
- 3. %OS = 1,516 %
- 4. σ = −4
- 5. ts = 1,333 s
- 6. ωn = 447,2 rad/s
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